浚渫土の薄層スラリーを湿地に散布するスプレー浚渫
Mark A Ford, National Park Service, US
メキシコ湾北部沿岸は、熱帯気象システムや海面上昇の影響を頻繁に受ける。地域社会は危険にさらされている。2つの米国国立公園の修復は、沿岸地域の保護に一役買っている。災害リスクの軽減は、湿地帯とバリアアイランドの復元によって強化される。これらの生態系は、風と高潮の強さを軽減し、リスク軽減のための堤防を保護する。
最終更新日 06 Feb 2023
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コンテクスト
対処すべき課題
海面上昇と暴風雨の頻度と強度の増加は、沿岸生態系の回復の必要性が以前よりも高まっていることを意味する。浸水の増加、塩水の浸入、人間による開発による侵食によって、保護されていない場所での沿岸生息地が失われている。さらに、大規模な修復プロジェクトに必要な資金が不足しているため、計画されたプロジェクトを実施する能力が制限されている。
所在地
米国メキシコ湾北部
北米
プロセス
プロセスの概要
これらの修復技術とその成果は、気候変動、海面上昇、暴風雨による高潮の影響に対して、沿岸地域社会に複数の防衛線を提供する。それぞれ単独でも有用であるが、組み合わせることで、より強く、よりレジリエントな沿岸リスク軽減が実現する。これらのブロックを完成させるのに、特別な順番はない。例えるなら、これらのブロックはチームのメンバーのようなものであり、それぞれが沿岸の保護と災害リスクの軽減という全体的な目標に対して果たすべき役割を担っている。
ビルディング・ブロック
古い管の充填
運河の浚渫で出た土砂は、「埋め戻し」イベントによって、プロジェクトの資金が利用可能になるにつれて、運河に押し戻されている。これは通常の水文学を回復させ、湿原を健全に保ち、ストレスを軽減するのに役立つ。運河の埋め戻しは、浚渫土砂の堤防から存在する水文学的な障壁をなくすだけでなく、 石油探査や生産採掘のために長い間使われていなかった運河を部分的に埋める。水陸両用湿地バギーに搭載された掘削機などの重機を使って、古い土砂堤防を運河に押し込む。樹木はなぎ倒され、最終的な標高は周囲の湿地帯と同じになる。これにより自然な水の流れが可能になり、淡水と汽水が混ざり合い、平衡化される。運河は0.5ヘクタールあたり1万2,000米ドルで埋め戻された。
水文学的な障壁が取り除かれ、水の流れが制限されなくなり、淡水と塩水の交換が行われるようになり、水中の堆積物が湿原に移動し、湿原に栄養を与え、土壌の垂直堆積を促進する。水中の水生植物は、水路の底が高くなるにつれて繁茂する。
実現可能な要因
未使用の古い運河が景観上に存在しなければならない。また、古い浚渫土砂の堤防を押し固めるための資金も必要である。必要な許認可がすべて完了すれば、プロジェクトを進めることができる。
教訓
この手法は、ロジスティクスの観点からは比較的簡単である。作業を始める前に、必要な許認可をすべて済ませておくことが肝要である。また、土地のすべての利害関係者が計画に加わっていることを確認すること。アメリカでは、化石燃料会社が採掘の地下権利を所有している国立公園などでは、複数の所有者／使用者が存在する。古い運河は石油探査の遺物であることが多く、何十年も使われていないことが多いにもかかわらず、埋め立ててほしくないという企業もある。
Jean Lafitte NHPPで埋め立てられている運河の場合、掘られた当時から運河の幅は拡大し、広がっている。埋立土手と植生を運河に押し戻すことは、運河を完全に陸地に戻すわけではないが、水底を十分に高くして水中水生植物が繁茂できるようにし、水文学がベースラインのレベルに速やかに戻るようにする。この影響により、湿地全体の健全性が向上する。
薄層湿原の栄養補給
定期的な浚渫作業で浚渫された土砂は、沼地の栄養補給のため、浮遊沼地を含む沼地 に撒かれることがある。可能な場合、噴霧浚渫船が使用される。これらの浚渫船は、材料を集め、周囲の水と混合し、スラリー を湿原表面に散布する。散布されるスラリーの厚さは、主に新鮮な堆積物と軽い栄養塩類で湿原に栄養を与え るような非常に薄いものから、深さ30cmまでの湿原表面に散布されるものまで様々であ る。土壌の沈下速度が速いために垂直方向の標高差が大きい場合は、より厚く散布することが望ましい。
実現可能な要因
近隣の水路の浚渫を実施する必要がある。スラリーを散布できる距離が比較的短いことから、散布区域は浚渫作業から 50 メートル以内である必要がある。資金と許可も確保する必要がある。
教訓
浚渫土の薄層適用は、湿原にとって非常に有益である。30cmを超える施用は、既存の植物群落を深く埋めすぎ、植生を枯らし、おそらく益よりも害をもたらす可能性がある。浚渫請負業者は、自分たちの希望に沿うようにスラリーをランダムに散布すること が多く、修復担当者が希望する場所に散布しないことがあるため、綿密な監視が重要であ る。
河川改修のための制御された河川迂回路の利用
ルイジアナ州のミシシッピ川沿いには、歴史的に増水時に沿岸湿地帯に供給されていた淡水の定期的なパルスの失われた機能の一部を補うために、分水河川が建設されている。河川分水路は、ミシシッピ川からデルタの様々な流域への流量を制御するための治水構造物である。ニューオーリンズの上流にある毎秒300立方メートルの放流量を持つデイビス池分水路は、バラタリア流域に河川の淡水を放流し、ジャン・ラフィットNHPバラタリア保護区への塩分と土砂負荷に強い影響を与えている。保護区への豊富な淡水と栄養塩類の流入は、水中水生植物（SAV）の旺盛な成長反応をもたらしている。
実現可能な要因
このような高価な構造物には、地方自治体や州政府が資金を提供している。水文学や生態系の変化は利用者に影響を与えるため、市民の同意が不可欠だが、ほとんどの人はこれを改善とみなしている。
教訓
淡水の流入が良いことだという意見に、誰もが同意しているわけではない。商業漁業者は、漁場が変わり、現在と同じ魚種を見つけるために、より遠くまで移動し、より多くの燃料を使用しなければならなくなることを心配している。また、過剰な水や土砂の投入は、浮遊植物群落や水中植物群落を望ましくない方向に変化させる可能性もある。分水路が最適な方法で管理・運営されていることを確認するためには、定期的なモニタリングが不可欠である。
災害リスク軽減のためのバリア・アイランド再生
バリアアイランドは、高潮による災害リスクを軽減する効果があると長年報告されてきた。モデリングによると、バリアアイランドは高潮の減衰に寄与するが、完全に除去することはできない。その効果には、本土への年間ハリケーンや高潮による被害リスクの軽減、年間レクリエーション効果、年間漁業損失の回避などがある。砂を沿岸域に戻すことで、島の土砂収支に長期的に貢献し、また、島が連鎖することで、ある場所から失われた砂を他の場所に補充し、他の場所を成長させることができる。砂は、他の場所から艀船で運ばれるか、近隣の供給源から浚渫された後、劣化した地域に段階的にポンプで送り込まれる。
実現可能な要因
これらの修復プロジェクトを実施するためには、通常、連邦政府による大規模な資金が必要である。また、意図的でない悪影響が生じないように、許認可や環境影響調査を完了させなければならない。
教訓
海岸付近やスプラッシュゾーンの動物相が一時的に変化する。また、営巣中のウミガメの活動も一時的に影響を受ける可能性がある。砂が適切な場所に、適切な高さに設置されるよう、砂の設置を行う業者の監視が不可欠である。
影響
湿地帯と堡礁島は、高潮と海面上昇の減衰という形で災害リスクを軽減し、ルイジアナ州のニューオリンズ大都市圏に接するハリケーン防護堤防を保護している。ガルフ・アイランズ国立海岸のメキシコ湾の島々の修復もまた、災害リスクの軽減と高潮の減衰に貢献している。これらの生態系は、人々、家屋、企業、そして道路、橋、鉄道などの重要なインフラを保護する役割を果たしている。近年のハリケーンでは、災害リスク軽減のための堤防が湿地帯によって守られたことが記録されている。沿岸の湿地帯は、高潮や海面上昇による影響を、増水を吸収することで軽減している。バリア島は高潮を減少させる。バリア島に最も近い本土地域では、ハリケーン・カトリーナのような暴風雨による被害は、より露出した地域よりも少なかった。失われた砂の交換による修復が、ウェストシップ島のフォート・マサチューセッツのような建造物を守っている。 湿地帯と堡礁島は、地元の観光経済にとっても重要な要素である。
受益者
沿岸地域の人々や企業は、修復プロジェクトの受益者である。
ストーリー
米国ルイジアナ州ニューオーリンズの都市および都市圏は、ミシシッピ川によって分断されている。中心業務地区、歴史的なフレンチ・クオーター、郊外コミュニティの一部はイースト・バンクと呼ばれる東側にある。残りの地域は西岸にある。2005年、ハリケーン・カトリーナがニューオーリンズ市の真東に上陸した。人命の損失は、主に暴風雨保護システムの故障によるもので、ニューオーリンズ都市部だけで1,600人近くが亡くなった。この犠牲者は主にイーストバンク側で発生した。ニューオーリンズの西岸側は浸水しなかった。最大の違いは、西岸の地域社会に対する暴風雨防止システムが、健全な沼地や湿地帯の生態系をさらに保護していることである。沼地や湿地帯を保護する堤防は、ハリケーン・カトリーナでも決壊しなかったという調査結果がある。その後、2012年にはハリケーン「イサック」（サフィア・シンプソン・スケールでカテゴリー2の暴風雨）がニューオーリンズ首都圏を襲った。カトリーナから7年後の現在、ニューオーリンズ全域でジャン・ラフィットNHPPと同様の復旧プロジェクトが実施されており、堤防の決壊は起きていない。より健全に復元された沼地、埋められた運河、復元された沼地はすべて、これらのコミュニティすべてを洪水から守るために、暴風雨保護システムに十分な保護を提供した。