Компьютерная модель может помочь менеджерам прибрежных районов в принятии решений о питании

Исследователи использовали данные об эрозии после тропических штормов и ураганов, обрушившихся на остров Санта-Роза, недалеко от Панхандла во Флориде, и прогнозы повышения уровня моря, чтобы предсказать изменения среды обитания на пляже в течение следующих 90 лет. Но они говорят, что их модель может быть использована для принятия решений о питании на любом пляже.

Начиная с первого проекта такого рода в США в Кони-Айленде, штат Нью-Йорк, в 1922 году, прибрежные менеджеры использовали питание пляжей — по сути, импорт песка для замены отложений, потерянных в результате штормов или эрозии, — для восстановления поврежденных пляжей, но это трудоемко и дорого. Головные боли управляющих прибрежными районами усугубляются тем, что морского песка, используемого для таких предприятий, не хватает.В этом финансовом году, который заканчивается 30 июня, Флорида выделила 37 миллионов долларов государственных денег на проекты по питанию пляжей, а за последние пять лет ассигновала почти 105 миллионов долларов, согласно данным Департамента охраны окружающей среды штата.«Перемещение большого количества песка на пляж обходится дорого», — сказал Рафаэль Муньос-Карпена, профессор сельскохозяйственной и биологической инженерии UF и соавтор исследования. «Безусловно, сохранение пляжа имеет важные преимущества для человека и экологии, но, как и в случае любого управленческого решения, преимущества должны быть сбалансированы стоимостью, особенно когда рано или поздно пляж может быть потерян из-за повышения уровня моря или сильного шторма.

Насколько обществу стоит дольше держать пляж в определенном месте? »Лица, принимающие решения, должны ответить на эти вопросы, и ответы будут недешевыми, сказал Муньос-Карпена.Исследователи UF использовали свою модель, чтобы выяснить, как долго пляж прослужит в различных условиях, сказал Грег Кикер, доцент кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии и соавтор исследования.«Всем известно, что когда вы ухаживаете за пляжем, это не длится вечно.

Это смывается, — сказал Кайкер. По его словам, при повышении среднего уровня моря шторм, который, возможно, не нанес такой большой ущерб 20-40 лет назад, может нанести еще больший ущерб сегодня. «Как инженеры, мы сказали:« Хорошо, что мы можем с этим поделать? »»По словам Муньос-Карпена, с помощью этой модели управляющие прибрежными районами могут оценить компромиссы — расходы и выгоды — при питании пляжа, которое принесет наибольшую пользу уязвимым видам, прилегающим жилым районам и военным объектам.

Исследование, проведенное сотрудниками Института продовольственных и сельскохозяйственных наук UF, было проведено после того, как Министерство обороны США попросило провести исследование для оценки будущей уязвимости находящихся под угрозой исчезновения и находящихся под защитой береговых птиц на военных объектах Panhandle перед повышением уровня моря и сильными штормовыми нагонами.Исследователи UF использовали данные об эрозии и стратегии питания после урагана после того, как ураганы Иван и Деннис и тропический шторм Катрина обрушились на остров, который является частью базы ВВС Эглин в Форт-Уолтон-Бич.

После каждого шторма пляж подвергался сильной эрозии.Они также использовали данные Национального управления океанических и атмосферных исследований по 69 крупным штормам за последние 154 года в пределах примерно 65 миль от острова Санта-Роза, чтобы построить сценарии сильных штормов.Компьютерное моделирование 4000 штормов показало, что без питания тропический шторм или ураган и повышение уровня моря сократят пляж острова Санта-Роза на 97 процентов до 100 процентов к 2100 году. по данным исследования.

Муньос-Карпена и его коллеги заявили, что не призывают управляющих прибрежными районами закачивать песок, который обычно поступает с берега, на пляжи с какой-либо определенной частотой. Он предупреждает, что данные могут быть ограничены неопределенностью будущих тропических штормов и прогнозов уровня моря.

Статья находится в номере журнала «Экологическое моделирование и программное обеспечение» за этот месяц.