습지에 준설 재료의 얇은 층 슬러리를 적용하는 스프레이 준설
Mark A Ford, National Park Service, US
멕시코만 북부 해안은 열대성 기상 시스템과 해수면 상승의 영향을 자주 경험합니다. 지역사회가 위험에 처해 있습니다. 두 곳의 미국 국립공원 복원은 해안 지역 사회를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 습지와 방벽 섬의 복원을 통해 재해 위험을 줄일 수 있습니다. 이러한 생태계는 바람과 폭풍 해일의 강도를 줄이고 위험 감소 제방을 보호합니다.
마지막 업데이트: 06 Feb 2023
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컨텍스트
해결 과제
해수면 상승과 주요 폭풍의 빈도 및 강도의 증가는 해안 생태계 복원의 필요성이 과거보다 더 커졌다는 것을 의미합니다. 침수, 바닷물 침입, 인간 개발로 인한 서식지 침범이 증가하면서 보호되지 않은 해안 서식지가 사라지고 있습니다. 또한 대규모 복원 프로젝트에 필요한 자금 부족으로 인해 계획된 프로젝트를 수행하는 데 한계가 있습니다.
위치
미국 멕시코만 북부
북미
프로세스
프로세스 요약
이러한 복원 기술과 그 결과는 함께 작용하여 기후 변화, 해수면 상승, 폭풍으로 인한 해일의 영향으로부터 해안 지역 사회를 보호하는 일련의 다중 방어선을 제공합니다. 각각 단독으로도 유용하지만, 함께 사용하면 더 강력하고 탄력적인 해안 위험 감소 효과를 얻을 수 있습니다. 이러한 블록을 완료해야 하는 특별한 순서는 없습니다. 비유하자면, 이들은 해안 보호와 재해 위험 감소라는 전체 목표를 위해 각자의 역할을 수행하는 팀의 구성원과 같습니다.
빌딩 블록
오래된 운하 채우기
운하 준설로 인한 준설토는 프로젝트 자금이 확보되면 '되메우기' 작업을 통해 운하로 다시 유입되고 있습니다. 이는 정상적인 수리학을 회복하고 습지를 건강하고 스트레스를 덜 받는 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다. 운하 되메우기는 준설된 자재로 인한 수문 장벽을 제거할 뿐만 아니라 석유 탐사나 생산 추출을 위해 오랫동안 사용하지 않은 운하를 부분적으로 메우는 작업입니다. 수륙양용 습지 버기 굴착기와 같은 중장비를 사용하여 오래된 전리품 둑을 운하로 밀어 넣습니다. 나무를 쓰러뜨리고 최종 높이를 주변 습지와 비슷하게 만듭니다. 이렇게 하면 물이 자연스럽게 흐르고 민물과 기수가 섞이고 평형을 이룰 수 있습니다. 운하를 다시 메우는 데는 0.5ha당 미화 12,000달러의 비용이 들었습니다.
수문 장벽이 제거되고, 물의 흐름이 더 이상 제한되지 않으며, 민물과 짠물의 교환이 일어나고, 물 속의 퇴적물이 습지로 이동하여 습지에 영양을 공급하고 수직 토양 첨가를 더할 수 있습니다. 수로 바닥의 높이가 높아지면 수중에 잠긴 수생식물이 번성합니다.
활성화 요인
사용하지 않는 오래된 운하가 지형에 존재해야 합니다. 또한 오래된 준설 자재 둑을 밀어내기 위한 자금도 확보되어 있어야 합니다. 필요한 모든 허가가 완료되면 프로젝트를 진행할 수 있습니다.
교훈
이 기술은 물류 관점에서 보면 비교적 쉽습니다. 작업을 시작하기 전에 필요한 모든 허가를 완료하는 것이 필수적입니다. 또한 토지의 모든 지분 보유자가 계획에 포함되었는지 확인해야 합니다. 미국에서는 국립공원과 같이 화석 연료 회사가 지하 채굴권을 소유하고 있는 곳에서는 여러 소유자/사용자가 존재합니다. 오래된 운하는 석유 탐사의 유물인 경우가 많으며 일부 회사는 수십 년 동안 사용하지 않은 운하를 메우는 것을 원하지 않습니다.
장 라피트 원자력 발전소에서 메워진 운하의 경우, 운하를 파고 난 이후 운하의 폭이 넓어지고 확장되었습니다. 제방과 초목을 다시 운하로 밀어 넣는다고 해서 육지로 완전히 복원되는 것은 아니지만, 수중 식물이 번성하고 수문학이 기준 수준으로 빠르게 회복될 수 있도록 수위를 충분히 높입니다. 이러한 효과는 습지의 전반적인 건강성을 개선합니다.
얇은 층의 습지 영양
주기적인 준설 행사에서 준설된 재료는 습지에 영양을 공급하기 위해 부유 습지를 포함한 습지에 살포되기도 합니다. 가능하면 스프레이 준설기를 사용합니다. 이 준설선은 재료를 모아 주변 물과 혼합한 후 슬러리를 습지 표면에 뿌립니다. 적용된 슬러리의 두께는 습지에 주로 신선한 퇴적물과 가벼운 영양분을 공급하는 매우 가벼운 것부터 최대 30cm 내외의 수심에서 습지 표면에 적용되는 것까지 다양할 수 있습니다. 높은 토양 침하율로 인해 수직 고저차가 심한 경우에는 더 두껍게 도포하는 것이 좋습니다.
활성화 요인
인근 수로 준설 작업을 실시해야 합니다. 슬러리를 살포할 수 있는 거리가 비교적 짧기 때문에 준설 작업의 적용 지역은 준설 작업에서 50미터 이내여야 합니다. 자금과 허가도 확보해야 합니다.
교훈
준설재를 얇게 살포하는 것은 습지에 매우 유익할 수 있습니다. 30cm 이상을 적용하면 기존 식물 군집이 너무 깊게 묻혀 식물이 죽어 득보다 실이 많을 수 있습니다. 준설 계약업체는 종종 복원 전문가가 원하는 곳에 적용하는 것이 아니라 자신의 욕구에 맞게 슬러리를 무작위로 적용하기 때문에 면밀한 감독이 중요합니다.
복원을 위한 통제된 하천 우회 사용
루이지애나의 미시시피 강을 따라 건설된 하천 전환은 역사적으로 만수기에 해안 습지로 공급되던 주기적인 담수 펄스의 기능을 일부 대체하는 데 도움이 됩니다. 하천 전환은 미시시피강에서 델타의 여러 유역으로 흐르는 물을 조절할 수 있는 물 조절 구조물입니다. 뉴올리언스 상류에 위치한 초당 300세제곱미터의 방류량을 가진 데이비스 연못(Davis Pond) 전환은 신선한 강물을 바라타리아 분지로 방출하여 염분과 퇴적물 부하에 큰 영향을 미치는 장 라피트 NHPP 바라타리아 보호구역에 영향을 미칩니다. 보호구역에 풍부한 담수와 영양분이 유입되면 수중 수생 식물(SAV)이 활발하게 성장하게 됩니다.
활성화 요인
지방 및 주 정부는 이러한 고가의 구조물에 자금을 지원합니다. 수문학과 생태계의 변화는 사용자에게 영향을 미치기 때문에 대중의 동의가 필수적이지만, 대부분은 이를 개선으로 보고 있습니다.
교훈
담수 유입이 좋다고 모두가 동의하는 것은 아닙니다. 상업적 어부들은 어장이 바뀌어 현재 잡는 어종을 찾기 위해 더 멀리 이동하고 더 많은 연료를 사용해야 할까 봐 걱정합니다. 과도한 물과 퇴적물의 유입은 또한 부유 및 수중 식물 군집을 원치 않는 방식으로 변화시킬 수 있습니다. 최적의 방식으로 전환을 관리하고 운영하려면 주기적인 모니터링이 필수적입니다.
재난 위험 감소를 위한 배리어 아일랜드 복원
배리어 아일랜드는 오랫동안 폭풍 해일로 인한 재해 위험을 줄여주는 것으로 보고되어 왔습니다. 모델링에 따르면 배리어 아일랜드는 폭풍 해일 감쇠에 기여하지만 폭풍 해일을 완전히 제거하지는 못하는 것으로 나타났습니다. 연간 허리케인 및 폭풍 피해로 인한 본토의 위험 감소, 연간 레크리에이션 혜택, 연간 어업 손실 방지 등의 이점이 있습니다. 모래를 다시 연안 지역으로 대체함으로써 섬의 퇴적물 예산에 장기적으로 기여하고, 섬 연쇄가 한 곳에서 유실된 모래를 대체하여 다른 곳에서 성장할 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다. 모래는 다른 지역에서 바지선으로 운반하거나 인근에서 준설한 후 황폐화된 지역으로 단계적으로 펌핑하여 자연 침강이 일어날 수 있도록 합니다.
활성화 요인
이러한 복원 프로젝트를 수행하려면 일반적으로 연방 정부에서 제공하는 대규모 자금이 필요합니다. 의도하지 않은 악영향이 발생하지 않도록 허가 및 환경 영향 조사를 완료해야 합니다.
교훈
해안가 근처와 물놀이 구역의 동물들은 일시적으로 이동하게 됩니다. 둥지를 틀고 있는 바다거북의 활동도 영향을 받을 수 있습니다. 모래가 올바른 위치에 올바르게 배치되고 고도를 수정할 수 있도록 모래 배치를 수행하는 계약업체를 감독하는 것이 필수적입니다.
영향
습지와 방벽 섬은 폭풍 해일과 해수면 상승을 완화하고 루이지애나의 대도시 뉴올리언스와 접해 있는 허리케인 보호 제방을 보호하는 형태로 재해 위험을 줄여줍니다. 걸프 제도 국립해안의 멕시코만 섬 복원도 재해 위험 감소와 폭풍 해일 완화에 기여합니다. 이러한 생태계는 사람, 주택, 기업, 도로, 교량, 철도와 같은 중요 인프라를 보호하는 역할을 합니다. 최근 허리케인에서 제방이 습지의 보호를 받아 재해 위험을 줄인 것으로 기록되어 있습니다. 해안 습지는 상승하는 물을 흡수하여 폭풍 해일과 해수면 상승으로 인한 영향을 낮췄습니다. 배리어 아일랜드는 폭풍 해일을 감소시킵니다. 방조제와 가장 가까운 본토 지역에서는 허리케인 카트리나와 같은 폭풍으로 인한 피해가 더 많이 노출된 지역보다 적었습니다. 유실된 모래 교체를 통한 복원으로 웨스트쉽 아일랜드의 매사추세츠 요새와 같은 구조물이 보호되었습니다. 습지와 배리어 아일랜드는 또한 지역 관광 경제의 중요한 요소입니다.
수혜자
해안 지역사회의 주민과 기업은 복원 프로젝트의 수혜자입니다.
스토리
미국 루이지애나주의 뉴올리언스의 도시와 대도시 지역은 미시시피 강으로 나뉘어 있습니다. 중심 비즈니스 지구, 유서 깊은 프렌치 쿼터 및 일부 교외 지역 사회는 이스트 뱅크라고 알려진 동쪽에 있습니다. 이 지역의 나머지 커뮤니티는 웨스트 뱅크에 있습니다. 2005년 허리케인 카트리나가 뉴올리언스 시 바로 동쪽에 상륙했습니다. 대부분 폭풍 보호 시스템의 고장으로 인한 인명 손실은 뉴올리언스 대도시에서만 약 1,600명에 달했습니다. 이러한 인명 손실은 주로 이스트 뱅크 쪽에서 발생했습니다. 뉴올리언스의 웨스트 뱅크 쪽은 홍수가 발생하지 않았습니다. 가장 큰 차이점은 웨스트뱅크 지역사회의 폭풍 보호 시스템이 건강한 늪과 습지 생태계를 추가로 보호하고 있다는 점입니다. 연구에 따르면 습지와 늪을 보호하는 제방은 허리케인 카트리나에도 무너지지 않았습니다. 그 후 2012년에는 사피르-심슨 등급 2등급의 허리케인 아이작이 뉴올리언스 대도시 지역을 강타했습니다. 카트리나 이후 7년이 지난 지금, 뉴올리언스 지역 전역에 걸쳐 장 라피트 NHPP와 유사한 복구 프로젝트가 진행되어 제방 붕괴는 발생하지 않았습니다. 건강하게 복원된 습지, 메워진 운하, 복원된 늪은 모두 폭풍 보호 시스템을 충분히 보호하여 이 모든 지역사회를 홍수로부터 구해냈습니다.