恢复墨西哥湾北部的湿地和屏障岛,为风暴提供保护

完整解决方案
喷洒疏浚,在沼泽地上喷洒一层薄薄的疏浚材料泥浆
Mark A Ford, National Park Service, US
墨西哥湾北部海岸经常受到热带天气系统和海平面上升的影响。社区面临风险。两个美国国家公园的恢复在保护沿海社区方面发挥了作用。通过恢复其湿地和屏障岛,降低了灾害风险。这些生态系统可降低风力和风暴潮强度,保护减灾堤坝。
最后更新 06 Feb 2023
6839 意见
背景
应对的挑战
洪水
海平面上升
风暴潮
热带气旋/台风
侵蚀
基础设施发展
海平面上升以及大风暴频率和强度的增加意味着比以往更需要恢复沿海生态系统。日益严重的淹没、盐水入侵和人类发展的侵蚀正在造成非保护区沿海生境的丧失。此外,缺乏大规模恢复项目所需的资金也限制了我们开展计划项目的能力。
实施规模
当地
生态系统
河口
盐沼
沿海森林
海滩
主题
生态系统服务
修复
当地行动者
地点
美国墨西哥湾北部
北美
过程
过程概述

这些修复技术及其成果共同为沿海社区提供了一套多重防线,以抵御气候变 化、海平面上升和风暴潮的影响。单独使用每一种技术都是有用的,但将它们结合起来,就能更有力、更有弹性地降低沿岸风险。这些模块的完成没有特定的顺序。打个比方,它们就像一个团队的成员,每个成员都要在保护海岸和减少灾害风险的总体目标中发挥作用。

积木
填充老旧水道
随着项目资金的到位,在 "回填 "活动中,运河疏浚产生的淤泥被推回运河。这有助于恢复正常水文,保持沼泽健康,减轻压力。运河回填消除了疏浚物废料滩带来的水文障碍,并部分填平了因石油勘探或开采而长期闲置的运河。使用重型设备(如两栖沼泽越野车上的挖掘机)将旧的废料滩推入运河。树木被推倒,最终标高与周围的沼泽相似。这样就可以实现水的自然流动,使淡水和咸水得以混合和平衡。运河已经回填,费用为 1.2 万美元/0.5 公顷。 水文障碍被消除,水流不再受到限制,淡水和咸水可以进行交换,水中的沉积物可以进入沼泽,滋养沼泽并增加垂直土壤增生。随着运河底部海拔的升高,沉水植物也会茁壮成长。
有利因素
景观中必须有未使用的旧运河。此外,还必须有资金来推动旧疏浚材料的废堤。一旦完成所有必要的许可,项目就可以继续进行。
经验教训
从后勤角度来看,这种技术相对简单。在工程开始之前,必须完成所有必要的许可。此外,还要确保土地的所有利益相关者都参与了规划。在美国,有些地方(如国家公园)有多个所有者/使用者,化石燃料公司拥有地下开采权。老运河往往是石油勘探的遗迹,一些公司不希望这些运河被填埋,尽管这些运河往往已经闲置了几十年。 就 Jean Lafitte NHPP 填埋的运河而言,自开挖以来,运河的宽度不断扩大。将弃土岸和植被推回运河并不能使运河完全恢复到陆地状态,但可以充分抬高水底,使沉水植物生长茂盛,水文也能迅速恢复到基线水平。这种影响从整体上改善了湿地的健康状况。
薄层沼泽滋养
在沼泽滋养工作中,定期清淤活动产生的疏浚物有时会被播撒到沼泽(包括漂浮沼泽)上。在可能的情况下,会使用喷洒式挖泥船。这些挖泥船收集材料,与环境中的水混合,然后将泥浆喷洒到沼泽表面。喷洒泥浆的厚度可以很轻,主要是用新鲜沉积物和轻营养负荷来滋养沼泽,也可以喷洒到沼泽表面,深度可达 30 厘米左右。如果由于土壤沉降率高而导致垂直高度严重不足,则需要更厚的泥浆。
有利因素
需要对附近的水道进行疏浚。鉴于泥浆的喷洒距离相对较短,喷洒区域需要在疏浚作业 50 米范围内。此外,还需要获得资金和许可证。
经验教训
薄层施用疏浚材料对沼泽非常有益。如果铺设深度超过 30 厘米,就会将现有植物群落埋得太深,从而杀死植被,可能弊大于利。密切监督非常重要,因为疏浚承包商往往会按照自己的意愿随意涂抹泥浆,而不是按照修复人员的意愿涂抹。
利用有控制的河流引水进行修复
在路易斯安那州的密西西比河沿岸修建了引河,以帮助替代历史上在涨水期间向沿岸湿地输送的定期淡水脉冲所丧失的部分功能。引河是一种水量控制结构,可以控制密西西比河的水流进入三角洲的各个盆地。新奥尔良上游的戴维斯池塘(Davis Pond)的排水量为每秒 300 立方米,它向巴拉塔利 亚盆地排放淡水,对让-拉菲特 NHPP 巴拉塔利亚保护区的盐度和沉积物量产生了很大影响。大量淡水和营养物质进入保护区,导致水下植被(SAV)生长旺盛。
有利因素
地方和州政府为这些昂贵的建筑提供资金。公众的同意至关重要,因为水文和生态系统的变化将对用户产生影响,尽管大多数人认为这是一种改善。
经验教训
并非所有人都认为淡水输入是好事。商业渔民担心,他们的渔场可能会改变,他们将不得不走更远的路,使用更多的燃料,才能找到他们目前捕获的相同物种。过多的水和沉积物输入也会改变浮水和沉水植物群落,使其发生不应有的变化。定期监测对于确保以最佳方式管理和运行引水工程至关重要。
恢复屏障岛以减少灾害风险
长期以来,一直有报告称屏障岛可以降低风暴潮带来的灾害风险。模型显示,屏障岛有助于减弱风暴潮,但并不能完全消除风暴潮。其效益包括每年减少飓风和风暴对大陆造成的损害风险、每年带来的娱乐效益以及每年避免的渔业损失。通过将沙子重新放回沿岸带,可以为岛屿的沉积物预算做出长期贡献,同时也为岛链提供了一个机会,从一个地方补充流失的沙子,为其他地方提供增长。沙子可以从其他地方驳运过来,也可以从附近疏浚,然后分阶段泵入退化区域,这样就可以进行一些自然沉淀。
有利因素
开展这些恢复项目需要大量资金,通常由联邦政府提供。必须完成许可和环境影响研究,以确保不会产生非故意的不利影响。
经验教训
近岸和飞溅区动物将暂时迁移。筑巢海龟的活动也可能受到影响。对承包商进行沙子放置监督至关重要,以确保沙子放置在正确的位置并达到正确的标高。
影响
湿地和屏障岛可以减少灾害风险,其形式包括减弱风暴潮和海平面上升,以及保护路易斯安那州新奥尔良市周边的飓风防护堤。在墨西哥湾群岛国家海岸恢复墨西哥湾岛屿也有助于降低灾害风险和减缓风暴潮。这些生态系统可以保护人们、房屋、企业和重要的基础设施,如道路、桥梁和铁路。据记载,在最近的飓风中,沼泽保护了减少灾害风险的堤坝。沿海沼泽可以吸收上升的海水,从而降低风暴潮和海平面上升带来的影响。屏障岛可减少风暴潮。在最靠近屏障岛的大陆地区,卡特里娜飓风等风暴造成的破坏要小于更暴露的地区。通过补充流失的沙土进行修复,保护了西船岛上的马萨诸塞堡等建筑。 湿地和屏障岛也是当地旅游经济的重要组成部分。
受益人
沿海社区的居民和企业是恢复项目的受益者。
故事

美国路易斯安那州的新奥尔良市和大都市区被密西西比河分割开来。中心商业区、历史悠久的法国区和一些郊区社区位于东侧,称为东岸。其余社区位于西岸。2005 年,卡特里娜飓风在新奥尔良市东部登陆。仅在新奥尔良市就有近 1600 人丧生,其中大部分是由于风暴防护系统失灵造成的。生命损失主要发生在东岸一侧。新奥尔良西岸没有发生洪灾。最大的区别在于,西岸社区的风暴防护系统为健康的沼泽和沼泽生态系统提供了额外的保护。研究表明,有沼泽和沼泽保护的堤坝在卡特里娜飓风中没有失效。后来,在 2012 年,萨菲尔-辛普森级 2 类飓风 "伊萨克 "也袭击了新奥尔良大都会地区。现在,卡特里娜飓风过后 7 年,整个新奥尔良地区都实施了修复项目,与让-拉菲特国家卫生计划所做的工作类似,没有出现堤坝溃决的情况。恢复健康的沼泽、填平的运河、复原的沼泽都为风暴防护系统提供了足够的保护,使所有这些社区免受洪水侵袭。

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其他撰稿人
马克-福特
美国国家公园管理局