Przeciwdziałanie erozji wybrzeży
Regiony przybrzeżne Europy stawiają czoła wielu wyzwaniom. Jednym z bezpośrednich skutków zmiany klimatu i podnoszenia się poziomów mórz, a także związanych z nimi ekstremalnych zjawisk pogodowych jest szybsza niż kiedykolwiek w historii erozja europejskich wybrzeży. „To zjawisko jest szczególnie problematyczne ze względu na fakt, że obszary te są zarówno ostoją różnorodności biologicznej, jak i ośrodkiem działalności gospodarczej ludzi”, wyjaśnia Davide Vettori, badacz z Politechniki Turyńskiej. Nasze wybrzeża potrzebują tarczy ochronnej - właśnie takie rozwiązanie opracowuje finansowany ze środków Unii Europejskiej projekt SHIEELD. „Za cel postawiliśmy sobie dokonanie oceny, w jaki sposób trawy morskie mogą być wykorzystywane do rozpraszania fal powodujących erozję, a także czy mogą pomóc w stabilizacji dna morskiego”, dodaje Vettori, który pełnił funkcję koordynatora projektu.
Wyzwania dotyczące prac w terenie
Prace w ramach projektu, który otrzymał wsparcie ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie”, miały na celu modelowanie wpływu różnych gatunków traw morskich na rozpraszanie fal. Jak to jednak często bywa, przeprowadzanie badania okazało się znacznie trudniejsze niż zakładali to sami badacze. „Wyprodukowanie blisko 5 000 replik różnych gatunków trawy morskiej w celu analizy możliwości rozpraszania fal w laboratorium było znacznie bardziej czasochłonne niż pierwotnie planowaliśmy”, wyjaśnia Vettori. Drugim utrudnieniem była pogoda. Pomimo wybrania najlepszego 2-tygodniowego okna na badania na podstawie analiz statystycznych i historycznych danych dotyczących wiatru, pogoda okazała się kapryśna, zmuszając naukowców do wielokrotnego przekładania badań terenowych. Gdy zespołowi udało się dotrzeć na miejsce, badacze nieustannie borykali się z problemami technologicznymi. „Ostatecznie przeprowadziliśmy nasze doświadczenia w ciągu 3 dni w lokalizacji, która została wybrana w ostatniej chwili”, zauważa Vettori.
Dane dotyczące rozpraszania fal przez korony traw morskich
Pomimo tej ciężkiej przeprawy, zespół projektu SHIEELD osiągnął szereg ważnych rezultatów. Najważniejszym z nich było wygenerowanie największych istniejących zbiorów danych na temat rozpraszania fal przez korony traw morskich, zarówno w warunkach występowania prądu, jak i jego braku. Takie zestawy danych są potrzebne w celu weryfikacji modeli numerycznych i analitycznych rozpraszania fal przez trawę morską oraz do oceny potencjalnego wpływu tych roślin na ochronę nabrzeży. Badacze opracowali również nowe modele umożliwiające przewidywanie rozpraszania fal przez trawę morską niezależnie od prądu. „Takie modele są bardzo ważne, ponieważ można je wykorzystać do ilościowego określenia wpływu traw morskich na rozpraszanie fal w rzeczywistych przypadkach przy stosunkowo niewielkiej ilości danych wejściowych”, mówi Vettori. Wyjątkowość tych modeli polega na tym, że uwzględniają sposób, w jaki korony traw morskich wpływają na pole prędkości przepływu wewnątrz i w pobliżu korony, a także wykorzystują go w celu szacowania sprawności rozpraszania fal.
Przełomowe rozwiązanie problemu erozji nabrzeży
Dzięki dostarczonym narzędziom pozwalającym na przewidywanie rozpraszania fal przez trawę morską oparte na danych fizycznych w różnych warunkach, zarówno włodarze, jak i decydenci będą mogli podejmować bardziej świadome decyzje w kontekście rozwiązań opartych na naturze. „W ramach projektu SHIEELD udało się opracować zrównoważone, a być może wręcz przełomowe rozwiązanie coraz poważniejszego problemu ryzyka erozji nabrzeży”, podsumowuje Vettori. Niektóre ze wstępnych rezultatów projektu zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „Coastal Engineering”, natomiast model rozpraszania fal w przypadku występowania prądu będzie tematem recenzowanego artykułu, który wkrótce zostanie przesłany do czołowego czasopisma naukowego.
Słowa kluczowe
SHIEELD, wybrzeża, erozja wybrzeża, trawy morskie, rozpraszanie fal, regiony przybrzeżne, zmiana klimatu, różnorodność biologiczna, korony traw morskich
