Wiederherstellung von Feuchtgebieten und Barriereinseln zum Schutz vor Stürmen im nördlichen Golf von Mexiko
Vollständige Lösung
Sprühbaggerung, bei der das Baggergut in einer dünnen Schicht auf das Moor aufgebracht wird
Mark A Ford, National Park Service, US
Die nördliche Küste des Golfs von Mexiko ist häufig tropischen Wettersystemen und den Auswirkungen des steigenden Meeresspiegels ausgesetzt. Die Gemeinden sind bedroht. Die Wiederherstellung von zwei US-Nationalparks spielt eine Rolle beim Schutz der Küstengemeinden. Durch die Wiederherstellung ihrer Feuchtgebiete und Barriereinseln wird das Katastrophenrisiko verringert. Diese Ökosysteme verringern die Wind- und Sturmflutintensität und schützen die Deiche zur Risikominderung.
Letzte Aktualisierung: 06 Feb 2023
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Kontext
Angesprochene Herausforderungen
Der steigende Meeresspiegel und die zunehmende Häufigkeit und Intensität schwerer Stürme machen die Wiederherstellung von Küstenökosystemen dringender als in der Vergangenheit. Zunehmende Überschwemmungen, das Eindringen von Salzwasser und das Vordringen des Menschen führen zum Verlust von Küstenlebensräumen an nicht geschützten Stellen. Darüber hinaus schränkt der Mangel an notwendigen Finanzmitteln für groß angelegte Wiederherstellungsprojekte unsere Möglichkeiten zur Durchführung geplanter Projekte ein.
Standort
Nördlicher Golf von Mexiko USA
Nord-Amerika
Prozess
Zusammenfassung des Prozesses
Diese Wiederherstellungstechniken und ihre Ergebnisse wirken zusammen, um Küstengemeinden vor den Auswirkungen des Klimawandels, des Meeresspiegelanstiegs und der Sturmfluten zu schützen. Jede für sich ist nützlich, aber zusammen schaffen sie eine stärkere und widerstandsfähigere Risikominderung an der Küste. Es gibt keine bestimmte Reihenfolge, in der diese Blöcke abgearbeitet werden sollten. Sie sind wie die Mitglieder eines Teams, von denen jeder eine Rolle für das Gesamtziel des Küstenschutzes und der Verringerung des Katastrophenrisikos zu spielen hat.
Bauklötze
Füllen von alten Kanälen
Abraumbänke aus Kanalausbaggerungen werden in die Kanäle zurückgeschoben, wenn Mittel für Projekte zur Verfügung stehen, und zwar im Rahmen von "Auffüllungen". Dies trägt dazu bei, die normale Hydrologie wiederherzustellen und das Sumpfgebiet gesund und weniger belastet zu halten. Die Verfüllung der Kanäle beseitigt die hydrologische Barriere, die von den Abraumhalden des Baggerguts ausgeht, und füllt die Kanäle teilweise auf, die lange Zeit nicht für die Ölexploration oder -förderung genutzt wurden. Mit schwerem Gerät, z. B. Baggern auf Amphibienfahrzeugen, werden die alten Abraumhalden in die Kanäle geschoben. Die Bäume werden gefällt, und die endgültige Höhe entspricht der des umgebenden Sumpfes. Auf diese Weise wird ein natürlicher Wasserfluss ermöglicht und die Vermischung und das Gleichgewicht von Süß- und Brackwasser gefördert. Die Kanäle wurden mit einem Kostenaufwand von 12.000 US$/0,5 ha verfüllt.
Hydrologische Barrieren wurden beseitigt, der Wasserfluss ist nicht mehr eingeschränkt, ein Austausch von frischerem und salzigerem Wasser kann stattfinden, und die im Wasser enthaltenen Sedimente können in den Sumpf wandern, den Sumpf nähren und zur vertikalen Bodenbildung beitragen. Untergetauchte Wasserpflanzen gedeihen, wenn der Boden des Kanals angehoben wird.
Ermöglichende Faktoren
Alte, nicht genutzte Kanäle müssen in der Landschaft vorhanden sein. Außerdem müssen Finanzmittel für das Abschieben des alten Baggerguts zur Verfügung stehen. Sobald alle erforderlichen Genehmigungen erteilt sind, können die Projekte durchgeführt werden.
Gelernte Lektion
Diese Technik ist aus logistischer Sicht relativ einfach. Es ist wichtig, dass alle erforderlichen Genehmigungen vor Beginn der Arbeiten vorliegen. Stellen Sie außerdem sicher, dass alle Beteiligten an den Grundstücken in die Planung einbezogen wurden. In den USA gibt es mancherorts mehrere Eigentümer/Nutzer, z. B. in Nationalparks, wo Unternehmen, die fossile Brennstoffe fördern, die Rechte am Untergrund besitzen. Alte Kanäle sind oft Relikte der Ölexploration, und einige Unternehmen wollen nicht, dass sie verfüllt werden, obwohl sie oft seit Jahrzehnten ungenutzt sind.
Im Falle der Kanäle, die im Jean Lafitte NHPP verfüllt wurden, haben sich die Kanäle seit dem Zeitpunkt, an dem sie gegraben wurden, erweitert und verbreitert. Durch das Zurückschieben der Abraumbänke und der Vegetation in die Kanäle werden diese nicht vollständig wieder an Land gebracht, aber die Wassersohle wird ausreichend angehoben, damit untergetauchte Wasserpflanzen gedeihen können und die Hydrologie schnell wieder den Ausgangszustand erreicht. Diese Auswirkungen verbessern den Zustand der Feuchtgebiete insgesamt.
Dünnschichtige Sumpfnahrung
Das Baggergut, das bei den regelmäßigen Baggerungen anfällt, wird manchmal auf das Moor, einschließlich des schwimmenden Moors, ausgebracht, um das Moor zu nähren. Wenn möglich, werden Sprühdredgen eingesetzt. Diese Dredgen nehmen das Material auf, mischen es mit dem Umgebungswasser und sprühen den Schlamm auf die Sumpfoberfläche. Die Dicke des ausgebrachten Schlamms kann von sehr leicht, d. h. in erster Linie mit frischen Sedimenten und einer geringen Nährstoffbelastung, bis hin zu einer Aufbringung auf der Sumpfoberfläche in einer Tiefe von bis zu 30 cm variieren. Eine stärkere Ausbringung wäre wünschenswert, wenn ein starkes vertikales Höhendefizit aufgrund hoher Bodensenkungsraten besteht.
Ermöglichende Faktoren
Die nahe gelegenen Wasserwege müssten ausgebaggert werden. Angesichts der relativ kurzen Entfernungen, über die der Schlamm versprüht werden kann, müssten die Ausbringungsgebiete nicht weiter als fünfzig (50) Meter vom Ausbaggerungsvorgang entfernt sein. Auch die Finanzierung und die Genehmigungen müssten sichergestellt werden.
Gelernte Lektion
Die dünnschichtige Ausbringung von Baggergut kann für das Moor sehr nützlich sein. Bei einer Ausbringung von mehr als 30 cm kann eine bestehende Pflanzengemeinschaft zu tief eingegraben werden, wodurch die Vegetation abgetötet und möglicherweise mehr Schaden als Nutzen angerichtet wird. Es ist wichtig, die Arbeiten genau zu überwachen, da die Baggerfirmen den Schlamm oft wahllos ausbringen und nicht dort, wo der Restaurator es wünscht.
Kontrollierte Flussumleitungen für die Wiederherstellung nutzen
Entlang des Mississippi in Louisiana wurden Flussumleitungen gebaut, um einen Teil der verlorenen Funktion der periodischen Frischwasserzufuhr in die Küstenfeuchtgebiete zu ersetzen, die in der Vergangenheit in Hochwasserperioden erfolgte. Flussumleitungen sind Wasserkontrollstrukturen, die einen kontrollierten Abfluss vom Mississippi in verschiedene Becken des Deltas ermöglichen. Die Davis Pond-Umleitung mit einem Abfluss von 300 Kubikmetern pro Sekunde stromaufwärts von New Orleans gibt frisches Flusswasser in das Barataria-Becken ab, was den Salzgehalt und die Sedimentfracht im Jean Lafitte NHPP Barataria Preserve stark beeinflusst. Die reichliche Zufuhr von Süßwasser und Nährstoffen in das Schutzgebiet führt zu einer starken Wachstumsreaktion der untergetauchten Wasservegetation (SAV).
Ermöglichende Faktoren
Die Finanzierung dieser teuren Bauwerke erfolgt durch die lokalen und staatlichen Behörden. Die Zustimmung der Öffentlichkeit ist unerlässlich, da sich die Veränderungen der Hydrologie und des Ökosystems auf die Nutzer auswirken werden, auch wenn die meisten dies als eine Verbesserung ansehen.
Gelernte Lektion
Nicht alle sind der Meinung, dass Süßwassereinträge gut sind. Gewerbliche Fischer befürchten, dass sich ihre Fanggründe verändern könnten und sie weiter reisen und mehr Treibstoff verbrauchen müssen, um die gleichen Arten zu finden, die sie derzeit fangen. Ein übermäßiger Wasser- und Sedimenteintrag kann auch die schwimmenden und untergetauchten Pflanzengemeinschaften in unerwünschter Weise verändern. Regelmäßige Überwachung ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Umleitungen optimal verwaltet und betrieben werden.
Wiederherstellung von Barriereinseln zur Verringerung des Katastrophenrisikos
Seit langem wird berichtet, dass Barriereinseln das Katastrophenrisiko durch Sturmfluten verringern können. Modellierungen zeigen, dass Barriereinseln zur Abschwächung der Sturmflut beitragen, sie aber nicht vollständig beseitigen. Zu den Vorteilen gehören die Verringerung des jährlichen Risikos von Hurrikan- und Sturmschäden auf dem Festland, der jährliche Nutzen für die Erholung und die Vermeidung jährlicher Fischereiverluste. Durch die Rückführung von Sand in die Küstenzone wird ein langfristiger Beitrag zum Sedimenthaushalt der Inseln geleistet, und die Inselketten haben die Möglichkeit, verlorenen Sand an einer Stelle zu ersetzen, um an anderen Stellen für Wachstum zu sorgen. Der Sand wird entweder von anderen Orten herangeschafft oder aus nahegelegenen Quellen gebaggert und dann schrittweise in das geschädigte Gebiet gepumpt, so dass sich ein gewisses Maß an natürlicher Ablagerung einstellen kann.
Ermöglichende Faktoren
Für die Durchführung dieser Sanierungsprojekte sind umfangreiche Finanzmittel erforderlich, die in der Regel von der Bundesregierung bereitgestellt werden. Genehmigungen und Umweltverträglichkeitsstudien müssen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass keine unbeabsichtigten negativen Auswirkungen auftreten.
Gelernte Lektion
Die Fauna in Küstennähe und in der Spritzwasserzone wird vorübergehend umgesiedelt. Auch die Aktivitäten von nistenden Meeresschildkröten können möglicherweise beeinträchtigt werden. Die Aufsicht über die Auftragnehmer, die den Sand einbringen, ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass der Sand an der richtigen Stelle und in der richtigen Höhe eingebracht wird.
Auswirkungen
Feuchtgebiete und Barriereinseln tragen zur Verringerung des Katastrophenrisikos bei, indem sie die Sturmflut und den Anstieg des Meeresspiegels abschwächen und die Deiche zum Schutz vor Hurrikanen schützen, die den Großraum New Orleans in Louisiana begrenzen. Die Wiederherstellung der Inseln im Golf von Mexiko im Gulf Islands National Seashore trägt ebenfalls zur Verringerung des Katastrophenrisikos und zur Abschwächung der Sturmflut bei. Diese Ökosysteme dienen dem Schutz von Menschen, Häusern, Unternehmen und wichtigen Infrastrukturen wie Straßen, Brücken und Eisenbahnlinien. Bei den jüngsten Wirbelstürmen wurden Deiche zur Verringerung des Katastrophenrisikos nachweislich durch Sümpfe geschützt. Küstenmarschland hat die Auswirkungen von Sturmfluten und des Meeresspiegelanstiegs verringert, da es in der Lage ist, steigendes Wasser zu absorbieren. Barriereinseln verringern die Sturmflut. In den Gebieten auf dem Festland, die den Barriereinseln am nächsten liegen, waren die Schäden durch Stürme wie den Hurrikan Katrina geringer als in Gebieten, die stärker exponiert waren. Die Wiederherstellung durch den Ersatz des verlorenen Sandes hat Strukturen wie Fort Massachusetts auf West Ship Island geschützt. Feuchtgebiete und Barriereinseln sind auch ein wichtiger Bestandteil der lokalen Tourismuswirtschaft.
Begünstigte
Die Menschen und Unternehmen in den Küstengemeinden sind die Nutznießer der Sanierungsprojekte.
Geschichte
Die Stadt und das Ballungsgebiet von New Orleans in Louisiana, USA, wird durch den Mississippi geteilt. Das zentrale Geschäftsviertel, das historische French Quarter und einige der Vorstadtgemeinden liegen auf der Ostseite, der so genannten East Bank. Die übrigen Gemeinden des Gebiets liegen auf der West Bank. Im Jahr 2005 traf der Hurrikan Katrina unmittelbar östlich der Stadt New Orleans auf Land. Allein im Großraum New Orleans kamen fast 1 600 Menschen ums Leben, hauptsächlich durch das Versagen der Sturmschutzanlagen. Diese Todesopfer waren vor allem auf der Ostseite der Stadt zu beklagen. Das Westufer von New Orleans wurde nicht überflutet. Der größte Unterschied besteht darin, dass das Sturmschutzsystem für die Gemeinden am Westufer einen zusätzlichen Schutz durch gesunde Sumpf- und Marschökosysteme bietet. Untersuchungen haben ergeben, dass Deiche mit Sumpf- und Marschschutz während des Hurrikans Katrina nicht versagt haben. Später, im Jahr 2012, traf der Hurrikan Issac, ein Sturm der Kategorie 2 auf der Saffir-Simpson-Skala, auch das Stadtgebiet von New Orleans. Jetzt, 7 Jahre nach Katrina, wurden im gesamten Gebiet von New Orleans Wiederherstellungsprojekte durchgeführt, ähnlich wie im NHPP Jean Lafitte, und es gab keine Deichbrüche mehr. Gesündere, wiederhergestellte Sümpfe, aufgefüllte Kanäle und wiederhergestellte Sümpfe boten dem Sturmschutzsystem ausreichend Schutz, um alle diese Gemeinden vor Überschwemmungen zu bewahren.