“生境海堤”证明生态工程也能经受海洋考验

Replacing natural defenses with hard seawalls can make coastlines more vulnerable. Living seawalls – a form of eco-engineering – are 3D printed structures that mimic local marine habitats.
Replacing natural defenses with hard seawalls can make coastlines more vulnerable. Living seawalls – a form of eco-engineering – are 3D printed structures that mimic local marine habitats.Image: Unsplash/Bastian Pudill
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  • 从悉尼到旧金山,各城市都建起了海堤,以防海水上涨淹没基础设施。

  • 然而,一位教授表示,用坚固的海堤取代自然防护设施,可能使海岸线更容易受到气候变化加剧的事件影响。

  • 生境海堤是一种生态工程形式,由3D打印结构组成,旨在模拟当地海洋栖息地。

  • 这些结构有助于修复当地生态系统,改善水质,并尽量减轻洪水等自然灾害的影响。

世界各地的沿海社区正努力应对气候变化最显而易见的表现之一:海水 上升。为应对洪水,从悉尼到旧金山,各城市都建起了海堤,试图防止上涨的海水淹没基础设施。

澳大利亚麦考瑞大学副教授、《生境海堤》项目联合负责人梅兰妮·毕晓普在接受采访时表示,“具有讽刺意味的是,用坚固的海堤取代自然防护设施,可能使海岸线更容易受到气候变化加剧的事件影响。”毕晓普描述的是人造工程对自然河口和海岸防护设施造成的影响——那就是破坏。那么,问题就变成了:我们该如何防止未来的海洋事件酿成灾难?

毕晓普表示,生境海堤是一种生态工程形式,通过3D打印专门设计的结构来模拟当地海洋栖息地,并将其附着在现有结构上,例如海堤和采矿平台。安装就位后,这些结构有助于修复当地生态系统,促使当地鱼类、软体动物和海洋植物重新回到该区域。理想情况下,藤壶和牡蛎等滤食生物会改善水质,同时提高生物多样性,甚至降低水温。此外,修复沿海生态系统也有助于尽量减轻地震和飓风引发的洪水等自然灾害的影响。

悉尼港生境海堤项目于2018年11月启动。该项目由研究人员牵头,与Reef Design Labs合作,负责3D打印单个的人造结构。这些结构最初由悉尼海洋科学研究所设计。每个结构都旨在模拟珊瑚的质地和多孔特性,随后像拼图一样拼接到水泥墙上。每个结构上精心设计的各种凹处和缝隙,都可以为小型沿海海洋生物提供栖身之所。研究人员还在安装后的四个月内检测到了定殖的海洋细菌。

这项生态工程项目正在兑现其环境承诺。团队于7月发布的一项研究中,毕晓普表示:“我们发现,在两年时间里,有115种不同物种在[海]堤上定殖——这一数量与天然岩礁上的物种数量相当,比未改造海堤上的物种数量高出约20%。”

美国正追随澳大利亚的脚步。旧金山港与史密森尼环境研究中心合作,在海湾的三个地点开展生境海堤试点项目。在该项目的公告中,旧金山港执行主任伊莱恩·福布斯表示:“生境海堤项目是又一个重要机会,可以展示港口致力于通过与自然协作来打造韧性解决方案。”与澳大利亚的同类项目类似,这些生境海堤旨在模拟能够容纳海洋生物多样性的本土自然结构,例如红树林根系和珊瑚生长体。91块边长一英尺的方形砖块将固定在已建成的结构上,并接受至少两年的监测,以观察和记录试点项目的情况。

在美国东海岸,Kind Designs公司在迈阿密开发了一种快速、低成本的3D打印工艺,以加快生境海堤的建设。普通海堤在老化之前通常可使用30至40年,而Kind Designs的产品则以更长的使用寿命为设计目标。该公司采用回收的海洋塑料纤维来延长其生境海堤的生命周期。

随着全球各地的研究陆续开展并发布积极数据,生境海堤将继续吸引那些应对海平面上升、同时承受恢复生物多样性压力的城市。在气候变化面前,促进自然与人类生态系统共同保持稳定,只会有助于减轻气候危机的影响。

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