Con l'innalzamento del livello del mare e le comunità costiere che affrontano la minaccia dell'erosione e delle inondazioni, strutture di difesa costiera, spesso costruito con cemento, sono diventati la norma in molte parti del mondo.

Ma queste dure strutture ingegnerizzate, come dighe marine, frangiflutti e pennelli, sono sia costosi che dannosi per l'ambiente.

Il nostro team di scienziati dell'Università di Melbourne si unisce a un numero crescente di ricercatori internazionali che studiano se le strutture naturali di difesa costiera potrebbero essere un'opzione migliore. Stiamo sperimentando le barriere coralline di mitili e le foreste di mangrovie nella baia di Port Phillip Bay a Melbourne per vedere come proteggono bene le nostre coste.

Le coste naturali hanno una difesa costiera integrata sotto forma di dune di sabbia e spiagge, barena, mangrovie, alghe e letti di alghe, e barriere coralline e crostacei.

Queste strutture naturali possono ridurre l'altezza delle onde mentre si avvicinano alla riva e intrappolano i sedimenti, aumentando l'altezza del terreno rispetto al livello del mare. Questo riduce le inondazioni e l'erosione.

Le barriere coralline di mitili e le foreste di mangrovie sono particolarmente importanti a Port Phillip perché sono habitat nativi che hanno subito un declino significativo storicamente. Stiamo creando la barriera corallina di cozze da conchiglie riciclate e roccia basaltica naturale, e ci aspettiamo che riduca l'altezza delle onde e promuova l'accrescimento della battigia in erosione.

Per le foreste di mangrovie useremo un approccio "ibrido", che consiste nel piantare le mangrovie all'interno di cultivar di cemento che attenuano le onde, accumulare sedimenti e fornire le giuste condizioni per la crescita delle foreste.

Altrove, altri habitat naturali vengono utilizzati per proteggere le coste. Ad esempio, negli Stati Uniti, le barriere coralline di ostriche sono state ampiamente ripristinate sulla costa orientale per fornire il controllo dell'erosione. Le ostriche hanno bisogno di qualcosa di difficile a cui attaccarsi, e molti progetti creativi della barriera corallina sono stati progettati per sostituire gli habitat perduti e migliorare le popolazioni di ostriche.

In contrasto, le strutture artificiali sono costose da costruire e mantenere e causano notevoli danni ecologici. In particolare, portano a una perdita di biodiversità attraverso la sostituzione degli habitat naturali e sono spesso hotspot per specie invasive.

Determinazione del rapporto qualità-prezzo

Date le minacce che le nostre coste stanno affrontando, proteggerli in futuro deve essere sia finanziariamente che ecologicamente sostenibile.

I sistemi di difesa costiera basati sulla natura rappresentano un'alternativa efficace alle strutture artificiali perché possono adattarsi ai cambiamenti climatici e autoripararsi dopo eventi come le tempeste, il che significa che potrebbero essere più economici a lungo termine.

Ma non sappiamo ancora quale opzione offra una protezione migliore per le comunità locali, o il miglior rapporto qualità-prezzo.

Per cercare di capirlo meglio, abbiamo recentemente pubblicato sulla rivista una revisione degli studi scientifici in questo campo Biologia del cambiamento globale .

L'abbiamo trovato, sebbene in letteratura sia sostenuta la difesa costiera basata sulla natura, mancano dati di studi sul campo sul loro impatto sulla riduzione dell'altezza delle onde o sulla costruzione del litorale.

Alcuni habitat, come dune, sono stati storicamente utilizzati per la difesa costiera, ma i dati sulla loro efficacia nel ridurre la perdita del litorale non sono sempre riportati, rendere difficile la valutazione.

Dobbiamo sapere quali habitat sono efficaci nel fornire difesa costiera, i tipi di ambienti in cui funzionano meglio e i migliori progetti per ottenere una protezione a lungo termine.

Questa ricerca è possibile solo attraverso collaborazioni tra scienziati, gestori e ingegneri costieri.

Un modo migliore per proteggere le nostre coste

È particolarmente importante perché i sistemi naturali di difesa costiera offrono più di una semplice protezione da eventi meteorologici estremi; aiutano anche a creare ecosistemi:alcuni habitat offrono un beneficio agli esseri umani, come la filtrazione da parte delle cozze che porta ad un aumento della qualità dell'acqua.

Questi devono essere presi in considerazione in qualsiasi analisi costi-benefici, e sono una considerazione importante nel nostro attuale processo a Port Phillip Bay.

Trovare un modo per utilizzare gli habitat naturali per svolgere una funzione precedentemente svolta da strutture ingegnerizzate richiederà un grande cambiamento nella nostra mentalità collettiva; in quanto richiede modifiche al modo in cui progettiamo e valutiamo le infrastrutture di difesa costiera.

Progettare una struttura come un muro di cemento basato sulla resilienza ingegneristica, costanza e prevedibilità, è in diretto contrasto con la resilienza ecologica, che favorisce la variabilità.

Mentre la resilienza ecologica potrebbe non offrire la rassicurazione visibile di un muro solido, Per esempio, offre molto di più. Forse dobbiamo fidarci della natura per fare il suo lavoro, e consentire agli ecosistemi di assorbire i disturbi e rimanere in uno stato stabile.

Adattare la costa australiana al cambiamento climatico è una grande sfida che dovremo affrontare nei prossimi anni. Dopotutto, L'85% di noi vive entro 50 km dalla costa. Questa ricerca offre un modo per affrontare questa sfida, nel rispetto della nostra diversità marina.