Почему нам так много нужно для борьбы с повышением уровня моря.
Мы лишили болота их необходимых отложений — теперь можем ли мы восстановить их вовремя?
Это золотой летний день, и я стою на низкой прибрежной дамбе, откуда открывается вид на пруд в экологическом заповеднике Иден-Лэндинг, который выглядит положительно апокалиптически. Водоросли рисуют красноватые завитки в коричневой воде, ее края покрыты твердой коркой искрящейся соли. Когда с залива дует легкий бриз, мимо проплывает эскадрилья пеликанов, направляясь к более аппетитным охотничьим угодьям.
Этот пруд — наследие соляной промышленности, которая переместилась в другое место. Несколько десятилетий назад, когда летели в Сан-Франциско или Сан-Хосе, земля под ними выглядела как гигантское пасхальное яйцо. Фунты синего, желтого, зеленого, красного, фиолетового, оранжевого и розового цветов окружали Южную бухту. Люди построили низкие дамбы полукругом от берега, отделяя части залива, чтобы вода испарялась, оставляя после себя соль. Разные цвета были вызваны разным уровнем солености и типами организмов, которые могли в них жить — водорослями, бактериями, креветками в рассоле.
Но сегодня эти бывшие промышленные площадки открывают новые возможности. Возвращение большей части этой береговой линии от соленых прудов и дамб для борьбы с наводнениями обратно к естественным экосистемам могло бы помочь защитить район залива Сан-Франциско от повышения уровня моря. Пруд, у которого я стою, ждет перемен. Но когда я обращаю свой взор на запад, в сторону Золотых ворот, я вижу нечто, что выглядит гораздо более естественно: болото Китового хвоста, низменную смесь пестрой зелени и желтовато-коричневых тонов, реставрация которой началась 20 лет назад. Эти две области, расположенные бок о бок, символизируют устойчивость природы, то, где мы это допускаем, и то, как много работы остается. Сейчас, когда изменение климата ускоряется, у реставраторов прибрежных районов заканчивается время.
Люди часто склонны строить дамбы для защиты прибрежных сообществ от вторжения океанов, но они требуют постоянного дорогостоящего обслуживания. И на самом деле, то, как мы меняем сушу, реки и климат — и даже сами морские дамбы — подрывает естественную защиту, такую как приливные болота, барьерные острова, коралловые рифы, заросли водорослей, дюны, галечные пляжи, а также водоросли и мангровые леса. Если оставить их нетронутыми, эти природные сообщества могут замедлять поступление пресной и приливной воды, действуя в качестве буфера, обеспечивая гибкую и устойчивую защиту для человеческих сообществ. Они обеспечивают множество сопутствующих выгод и даже способны поддерживать себя сами. Согласно исследованию, проведенному в журнале Nature Climate Change, благодаря этим способностям они могут вдвое сократить число жизней и имущества, подверженных риску штормовых нагонов и повышения уровня моря.1
В отличие от морских дамб, приливные болота обладают сверхспособностью противостоять повышению уровня моря. Дело не только в том, что они являются буфером между водой и человеческой инфраструктурой, высасывая энергию из штормовых волн и блокируя самые высокие приливы. Болота действительно могут расти вертикально, не отставая от повышения уровня моря, задерживая наносы в своей растительности, которая разлагается, а затем отрастает заново. Чтобы выполнить этот трюк, им нужны три ингредиента: осадок, пространство и время.
Болота действительно могут расти вертикально, не отставая от повышения уровня моря.“Болота находятся в динамическом равновесии с уровнем воды. Было ясно показано, что даже при довольно высоких темпах повышения уровня моря, если есть достаточное количество взвешенных наносов, они могут идти в ногу”, — сказал мне Джон Буржуа в тот день в Иден-Лэндинге. Непринужденный парень родом из Луизианы, Буржуа стал заметной фигурой в восстановлении болот залива Сан-Франциско. В течение девяти лет он был исполнительным менеджером проекта восстановления соляных прудов Саут-Бэй, государственно-частного партнерства, которое управляет восстановлением водно-болотных угодий бывших соляных прудов в Иден-Лэндинге и других местах в Саут-Бэй.
Реставраторы задокументировали скорость роста болот. В городке Алвизо, недалеко от Сан-Хосе, на краю Южного залива, защитное болото за 25 лет выросло более чем на 6 футов. Другой многолетний реставратор, Летиция Гренье, взяла интервью у местных жителей об этом подвиге. Яркая, отзывчивая женщина, которая изучала экологию залива в течение двух десятилетий, сейчас она является директором программы «Устойчивые ландшафты» в Институте устья реки Сан-Франциско, научно-исследовательской организации, которая изучает воду, водно-болотные угодья, дикую природу и ландшафты. Жители Алвизо рассказали Гренье, что там, где они раньше швартовали свои лодки вдоль болота с большой осадкой, теперь есть болото. “Когда естественные процессы доставляют осадок, растения растут сквозь него, а живое болото остается сверху, а осадок продолжает накапливаться”, — говорит она мне, когда я посещаю ее офис в Ричмонде, Калифорния.
Могут ли болота залива Сан-Франциско даже справиться с быстрым повышением уровня моря? Я спрашиваю.
“Ответ — да, если у них достаточно осадка. Хотя, — поправляет она, — когда повышение уровня моря ускоряется очень быстро, об этом можно только догадываться, потому что мы никогда раньше этого не видели”.
У реставраторов в заливе Сан-Франциско может быть время, необходимое для восстановления всех доступных прибрежных земель, потому что повышение уровня моря на Западном побережье Соединенных Штатов происходит немного медленнее, чем на восточном побережье и побережье Мексиканского залива по сложным причинам. За последнее столетие в Калифорнии уровень моря поднялся примерно на 6 дюймов, хотя этого все еще достаточно, чтобы в некоторых низменностях начались наводнения во время приливов, таких как знаменитый Эмбаркадеро в Сан-Франциско у подножия Маркет-стрит и части округов Сан-Матео и Марин.
Но у нас не так много времени. Ожидается, что с течением столетия темпы повышения уровня моря будут ускоряться. По оценкам Калифорнийского совета по охране океана, к 2100 году уровень может подняться на целых 7 футов, и это поставит под угрозу инфраструктуру, включая аэропорты, электростанции, транспорт и объекты питьевой воды, многие из которых расположены низко и близко к заливу.
Буржуа и Гренье являются частью обширной, разрозненной группы ученых и чиновников местных органов власти, которые работают над досижением поставленной в 1999 году цели по восстановлению более половины 190 000 акров болот, которые исторически были в заливе. Хотя точной документации не хватает, эксперты подсчитали, что в середине 20-го века, на самом низком уровне, сохранилось всего 10 процентов исторических болот.
Сегодня около 28 процентов исторической площади болот, или примерно 53 000 акров, являются болотами или восстанавливаются до состояния болот. В 2016 году marsh allies уточнили свою цель, поставив перед собой четкую задачу восстановить как можно больше посевных площадей к 2030 году для обеспечения максимальной устойчивости к повышению уровня моря. Планируемые в настоящее время проекты по восстановлению добавят по меньшей мере еще 22 000 акров болот, что в общей сложности составит почти 40 процентов от первоначальной площади болот. Самые легкие для приобретения и восстановления большие участки земли уже были намечены для ремонта. Оставшееся открытое пространство вокруг залива в изобилии в определенных районах, но находится в частной собственности, а некоторые опустились ниже уровня моря, что делает дорогостоящим и трудным восстановление приливных высот. Тем не менее, цель — всего 100 000 акров, если группа сможет использовать другие возможности для восстановления. Получение этого пространства, каким-то образом, является одним из трех важнейших ингредиентов, необходимых болотам, чтобы творить свои чудеса. Но в густонаселенном районе залива, как и во многих других местах с видом на воду по всему миру, пространство имеет первостепенное значение. Сразу за болотами находятся автострады, очистные сооружения, технологические кампусы, такие как Facebook и Google, и местные кварталы. Эта человеческая инфраструктура проблематична, потому что болотам нужно пространство для миграции вглубь страны и потому, что они являются частью более крупных систем.
“Вы не можете просто думать о болоте”, — говорит мне Гренье — урок теории систем, который ученые усвоили на практике. Когда они начали восстанавливать приливные болота в районе залива, они подумали: “Мы просто прорвем [дамбу, создав] этот соляной пруд, который раньше был болотом”, — рассказывает она мне. “Мы позволим осадку проникнуть внутрь, и это снова будет болото. Бум. Мы закончили.” Изучая, как работают болота, они осознали истину: “Это гораздо более крупные системы”.
Благодаря проходящей через них пресной и соленой воде болота взаимодействуют с несколькими другими соседними, переплетенными экосистемами, как вверх по течению, так и в более глубокие воды залива. Это подвижный спектр: приливная экосистема, населенная угрем и устрицами; илистые отмели, где охотятся белые цапли и калифорнийские крачки, находящиеся под угрозой исчезновения; низменное болото с его тихоокеанской кордграссой; болотная равнина с пикульником, крошечным сегментированным суккулентом, который, к удивлению, имеет соленый вкус; высокое болото с его камедью; и, наконец, переходная зона, переходящая в нагорье, где произрастают кустарники и множество видов дубов. Будучи свободными от созданных человеком барьеров, зоны обмениваются критическими осадками и питательными веществами с помощью потоков, стекающих с возвышенностей, и приливов, продвигающихся вглубь страны.
“Если у вас есть только болото, оно не так устойчиво, как если бы у вас была полная система, потому что каждый элемент защищает то, что за ним стоит”, — объясняет Гренье. В своем естественном состоянии эти экосистемы достигают “динамической стабильности” — не оксюморон, а устойчивое состояние потока, в котором они поддерживают себя. Вот почему болотам нужно пространство: они частично растут вверх, медленно продвигаясь вглубь страны. Там, где у них есть место для передвижения, они могут ползти по отложениям на возвышенностях, питаясь по ходу движения.
Болотам нужно пространство: они частично растут вверх, медленно продвигаясь вглубь страны.Болота — не единственная граница между сушей и водой вдоль залива Сан-Франциско. Исторически вдоль залива тянулось около 27 миль песчаных, ракушечных, гравийных и булыжных пляжей. Сейчас их почти нет; их заменили искусственной насыпью, рипрапом или стенами из крупных камней или бетона. Но, подобно приливным болотам, гравий минувших дней также поглощал силу волн, подобно футболисту, который перекатывается при ударе, чтобы распределить силу по телу. Поскольку рипрап и морские дамбы являются жесткими барьерами, они не поглощают энергию волн, а вместо этого отталкивают ее, перенося на соседние болота, размывая их. Другие проекты по восстановлению вокруг залива в настоящее время стремятся заменить их в некоторых местах пляжами из гравия, песка или ракушек.
Чтобы найти место для этих естественных подушек, реставраторы ищут возможности с человеческой стороны, восстанавливая места, которые стали доступными, потому что они теперь менее привлекательны для людей, такие как соленые пруды.
Но они также ищут воду, которая могла бы направлять их. Я стал думать о реставраторах приливного болота и других экспертах как о водных детективах, потому что все они пытаются понять действие воды и процессы, задавая довольно радикальный вопрос: чего хочет вода? Чтобы ответить на этот вопрос, люди, восстанавливающие приливные болота, полагаются на работу исторических экологов из Института устья реки Сан-Франциско, которые стремятся выяснить, что вода когда-то делала в этом ландшафте до того, как развитие скрыло ее закономерности. Затем они создают карты, показывающие, куда хочет попасть вода, наложенные на современное развитие, которые могут помочь людям понять, где отсутствие воды может быть проигранной битвой, а где передача акров природе может оказать большое влияние на защиту прилегающей среды обитания человека.
Вообще говоря, развитие человечества стерло многие медленные фазы развития воды — поймы, луга, леса и водно-болотные угодья, такие как приливные болота. Например, люди уничтожили 87 процентов водно-болотных угодий в мире. Чего хочет вода, говорят детективы, так это возвращения этих медленных фаз, подход, который я называю “Медленным движением воды”. Подходы к медленной воде уникальны для каждого места, работают с местными системами, распределены, а не централизованы, социально справедливы, расширяют возможности местного сообщества и вовлекают его. Они также обеспечивают множество преимуществ, помимо защиты нас от наводнений и засухи, включая хранение углерода и дома для растений и животных, находящихся под угрозой исчезновения.
В заливе Сан-Франциско полным ходом идут усилия ученых и местных органов власти по восстановлению как можно большего количества приливных болот. Но в своих амбициях они сталкиваются с вызовом. Им нужно больше третьего и последнего ингредиента, необходимого болотам для заживления и роста: осадка. Согласно отчету Института эстуариев Сан-Франциско за 2021 год, существующие приливные болота и илистые отмели вряд ли получат достаточное количество осадков естественным путем, чтобы пережить повышение уровня моря в этом столетии.2 Без дополнительного осадка многие утонут к 2100 году.
В естественной системе пресная вода из рек, расположенных выше по течению, а также солоноватая и соленая вода, перемещаемая приливами, играют решающую роль в доставке наносов на болота. Но люди блокируют доставку осадка. Это явление затрагивает залив Сан–Франциско, а также многие другие дельты рек по всему миру: Миссисипи, Нигер в Нигерии, Инд в Пакистане, Ганг–Мегна-Брахмапутра в Индии и Бангладеш, Иравади в Мьянме, Меконг во Вьетнаме. Плотины, расположенные выше по течению, задерживают отложения за собой. И выровненные, канализированные реки выбрасывают воду и уменьшенные наносы, которые она уносит с суши за пределы приливных илистых отложений. Лишение прибрежных отложений оставляет дельту без достаточного количества сырья, чтобы справиться с нормальной береговой эрозией, не говоря уже о повышении уровня моря. Это одна из причин, по которой Луизиана теряет землю. А укрепление береговой линии блокирует наносы, переносимые приливом, с прибрежных участков застройки.
Если реставраторы залива Сан-Франциско хотят реализовать свои планы по возрождению большего количества болот, им потребуется дополнительный осадок. Старые соленые пруды находятся на 1-2 фута ниже уровня моря по нескольким причинам. Самый большой: их ограждение от залива перекрыло приливы, несущие осадочные породы для строительства суши. Откачка грунтовых вод также привела к затоплению суши. Дейв Халсинг, нынешний менеджер проекта по восстановлению соленого пруда в Саут-Бэй, сказал мне по телефону, что просто открыть пруд для приливов и позволить ему естественным образом нарастать, может занять от пяти до 20 лет в зависимости от глубины пруда. Это может быть слишком медленно, чтобы превзойти повышение уровня моря. Потребность в осадке заставляет реставраторов повсюду искать новые материалы, чтобы они могли заполнить просевшие отверстия и запустить естественный процесс восстановления. Но они требуют многого.
Ведущий автор отчета об осадках Института устья реки Сан-Франциско, геоморфолог Скотт Дастерхофф, подсчитал количество осадков, необходимых как для поддержания существующих болот и илистых отмелей, так и для дополнительного запланированного восстановления болот. Если к 2100 году уровень моря поднимется на 6,9 фута — сценарий от умеренного до высокого риска, при котором человечество не найдет в себе сил сократить выбросы, — им потребуется более 600 миллионов тонн отложений.
Некоторые могли прийти из верхнего течения. Дастерхофф подсчитал, что к 2100 году, без вмешательства, ручьи могут доставить в залив от 176 миллионов до примерно 309 миллионов тонн наносов. Разница обусловлена более сухими или влажными сценариями будущего. При меньшем количестве дождей будет меньше воды, стекающей по ручьям в залив и несущей меньше наносов. При некотором вмешательстве, таком как демонтаж заброшенных дамб или строительство новых дамб, которые пропускают наносы, ручьи могли бы приносить больше воды. По словам Дастерхоффа, к 2100 году в результате дноуглубительных работ в заливе для движения судов может быть собрано дополнительно 353 миллиона тонн наносов. И еще 165 миллионов тонн, извлеченных в ходе местного строительства, можно было бы использовать.
В совокупности, в регионе, вероятно, достаточно осадков, чтобы восполнить дефицит. Все дело в том, чтобы доставить грязь туда, где она необходима. Бренда Геден, менеджер программы по отложениям Комиссии по сохранению и развитию залива Сан-Франциско, понимает ценность навоза. В нижнем колонтитуле ее электронного письма изящным почерком написано: “Ни грязи, ни лотоса — это нехорошо”. Она сказала: “Учитывая то, что мы понимаем об изменении климата, и то, что говорят нам наши региональные ученые, у нас есть 10-15 лет, чтобы собраться с силами в районе залива с болотами, прежде чем мы увидим резкое повышение уровня моря”.
Адаптировано из книги «Вода всегда побеждает: Процветание в эпоху засухи и потопа» Эрики Гис, опубликованной издательством University of Chicago Press. Авторское право © 2022 Эрика Гис. Ведущее изображение: Разные фотографии / Shutterstock.
Рекомендации
- Аркема К.К. и др. Прибрежные места обитания защищают людей и имущество от повышения уровня моря и штормов. Природа Изменение климата 3, 913-918 (2013).
- Дастерхофф С., Макнайт К. и Гренье Л. Отложения для выживания: стратегия устойчивости водно-болотных угодий залива в нижнем устье реки Сан-Франциско. sfei.org (2021 год).