Le città costiere hanno una vulnerabilità nascosta alle inondazioni causate dalle maree, interamente causate dall'uomo

Secoli fa, gli estuari di tutto il mondo brulicavano di uccelli e turbolenti di banchi di pesci, con le loro paludi e tratti infiniti di canali che si fondevano con l'orizzonte grigio-blu.

Avanti veloce fino ad oggi e in estuari come Porto di New York, Baia di San Francisco E La Biscayne Bay di Miami – aree in cui i fiumi incontrano il mare – dall’80% al 90% di questo habitat è stato edificato.

Il risultato è stato il collasso ambientale degli habitat dell'estuario e del perdita delle zone cuscinetto che ha contribuito a proteggere le città dalle tempeste e dall’innalzamento del livello del mare.Ma il danno non è solo ciò che è visibile sulla terraferma.

Sotto la superficie di molti dei corsi d’acqua rimanenti, un’altra forma di urbanizzazione sta lentamente aumentando la vulnerabilità delle coste alle tempeste estreme e all’innalzamento del livello del mare:Sono stati effettuati vasti progetti di dragaggio e di ingegneria ha più che raddoppiato la profondità dei canali di spedizione dal 19° secolo.

Alcune di queste autostrade oceaniche consentire enormi navi portacontainer, con pescaggi di 50 piedi sotto la linea di galleggiamento e lunghezze di quasi un quarto di miglio, per planare in aree precedentemente poco profonde.Un esempio è Newark Bay nel New Jersey, che era piccola quanto 10 piedi (3 metri) di profondità nel 1840 ma oggi è profondo 50 piedi (15 metri).

Una conseguenza del dragaggio di canali profondi è che l'acqua entra ed esce più facilmente dagli estuari ad ogni marea o tempesta.In questi canali dragati, il resistenza naturale al flusso creato dal fondo di un canale scabroso e poco profondo viene ridotto.Con meno attrito, ciò può portare a grandi maree e mareggiate.

COME ingegneri costieri e oceanografi, Noi studiare la fisica degli oceani costieri e mareggiata.Esistono soluzioni ai problemi che l’“urbanizzazione dell’estuario” sta causando, se le persone sono disposte ad accettare alcuni compromessi.

Un effetto collaterale involontario del dragaggio

Gli effetti del dragaggio sono più visibili nelle maree giornaliere, che hanno ingrandito nel secolo scorso in molti estuari e inondazioni fastidiose aggravate in molte città, come dimostra la nostra ricerca.

L'intervallo di marea – la variazione media tra l'alta e la bassa marea – ha è raddoppiato in più estuari ed è cambiato significativamente in altri.Di conseguenza, i livelli dell’alta marea spesso aumentano più velocemente dell’innalzamento del livello del mare, peggiorandone le conseguenze.

Il colpevole più comune di queste maree più grandi è l’urbanizzazione dell’estuario.

Ad esempio, a Miami, dove l’escursione delle maree è quasi raddoppiata, a Il principale contributore è la costruzione e il dragaggio di un canale di ingresso al porto profondo quasi 50 piedi (15 metri) e largo 500 piedi (150 metri) a partire dall'inizio del XX secolo.

A New York City, alcuni quartieri nel sud del Queens vedono oggi 15 piccole inondazioni dovute alle maree all'anno.La modellazione computerizzata mostra che queste inondazioni sono causate in egual misura da innalzamento del livello del mare e alterazioni del paesaggio, comprese dragaggio e bonifica delle zone umide progetti che riempiono le zone umide per costruire siti industriali, aeroporti e quartieri.

Le prove e la modellazione computerizzata mostrano che qualsiasi tempesta di uragano colpisce parti di New York City, Jacksonville, Wilmington, Filadelfia, Florida sudorientale E Louisiana sudoccidentale, tra le altre località, produrrà probabilmente livelli d’acqua più elevati a causa dell’urbanizzazione dell’estuario, causando potenzialmente maggiori danni nelle regioni non protette.

Questi costi sono passati in gran parte inosservati, poiché i cambiamenti si sono verificati gradualmente negli ultimi 150 anni.Ma poiché l’innalzamento del livello del mare e le tempeste violente aumentano la frequenza e la gravità delle inondazioni, il problema sta diventando sempre più visibile.

Costruire soluzioni al problema delle inondazioni

In risposta all’innalzamento del livello del mare, una diversa forma di urbanizzazione dell’estuario sta attirando nuova attenzione come possibile soluzione.

Si stanno costruendo barriere contro le mareggiate o paratoie lungo gli estuari o le loro insenature in modo che possano essere chiuse durante gli eventi di mareggiata.Alcuni esempi includono barriere per New Orleans; Londra; Venezia, Italia;E i Paesi Bassi.Tali barriere vengono sempre più proposte insieme ai sistemi di argini per la protezione costiera delle coste degli estuari urbanizzati.

Gli Stati UnitiCorpo degli Ingegneri dell'Esercito recentemente barriere contro le sovratensioni raccomandate per 11 ulteriori estuari, anche vicino a Miami, Jamaica Bay nel Queens e Galveston, Texas.

Barriere contro le sovratensioni non sono soluzioni a lungo termine alle inondazioni causate dall’innalzamento del livello del mare, e il loro impatto negativo rimane poco compreso.

Soluzioni naturali

Anche le zone umide e le mangrovie sono emerse come una soluzione popolare basata sulla natura.

I finanziamenti delle comunità e del governo si sono concentrati sui tentativi di ripristinare o creare nuove zone umide come zone cuscinetto nelle aree costiere.Ma questa soluzione è inefficace per la protezione dalle inondazioni nella maggior parte delle città portuali, come New York, a causa della mancanza di spazio disponibile.

Un'ondata di tempesta che attraversa più di un miglio di palude può essere ridotta di diversi centimetri, a seconda delle caratteristiche del sito.Ma i tipici waterfront urbani degli estuari hanno solo decine di metri di spazio aperto su cui lavorare, se non altro.In uno spazio ristretto, la cosa migliore che la vegetazione può fare è ridurre l'azione delle onde spesso non è il problema più urgente per le città sugli estuari che sono generalmente riparate dalle onde tempestose spinte dal vento.

Di conseguenza, le zone umide ingegnerizzate, sebbene attraenti, potrebbero essere inefficaci, soprattutto se andamento delle dimensioni delle navi e urbanizzazione degli estuari continua.

Modi migliori per rimettere la natura al lavoro

La nostra ricerca rivela un’opportunità per gli scienziati, gli ingegneri e la società in generale di pensare in grande, di prendere in considerazione un rimodellamento e un ripristino più completi delle caratteristiche naturali degli estuari che un tempo mitigavano o assorbivano le inondazioni.

Le possibili soluzioni includono interrompere il dragaggio di manutenzione dei canali di navigazione sottoutilizzati, che si stanno gradualmente ritirando dai siti e dai quartieri industriali delle discariche vulnerabili – e ora spesso sommersi dall’acqua – e ripristinare queste distese più grandi in zone umide.

Questi approcci possono ridurre drasticamente le inondazioni e fornire anni di protezione contro l’innalzamento del livello del mare.Il ripristino delle configurazioni storiche dei canali e delle zone umide, tuttavia, raramente viene preso in seria considerazione negli studi sulla gestione del rischio delle tempeste costiere a causa del costo economico percepito, ma anche perché l’effetto cumulativo delle profondità dei canali più profonde è spesso non riconosciuto.

La rinaturazione degli estuari urbanizzati in questi modi potrebbe essere abbinata programmi di acquisizione bonificare anche la golena, riducendo il rischio in modi più sostenibili.Oppure potrebbe essere abbinato a dighe marine per proteggere i quartieri esistenti in un modo più ecologicamente vantaggioso.Questi approcci dovrebbero essere considerati come alternative all’ulteriore urbanizzazione delle poche aree naturali rimaste nelle nostre città: i loro estuari.