Угроза затопления береговой линии оценена из космоса

Риск будущих наводнений — один из величайших вызовов для человеческого общества — продолжает расти из-за изменения климата и усиления демографического давления на дельты и поймы. Крайне необходимы адекватный мониторинг, улучшенное управление и восстановление экосистем и заросших растительностью береговых отмелей (фоушоров).

Прибрежные, морские и речные экосистемы приносят пользу обществу, предоставляя «экосистемные услуги», такие как накопление углерода, поддержание устойчивого рыболовства и выполнение защитной буферной функции между морем и сушей. Однако морские фоушоры в настоящее время не учитываются в оценках безопасности от водной стихии и при проектировании дамб, а речные поймы управляются лишь с целью максимизации пропускной способности рек.

Природо-ориентированная защита от наводнений обладает огромным потенциалом как устойчивая и экономически эффективная стратегия снижения рисков затопления и эрозии, но в настоящее время широко не применяется. Это связано с тем, что инженерам требуются надежные и практичные инструменты для получения количественной информации о ключевых параметрах и состоянии фоушоров перед внедрением природо-ориентированного подхода.

Для разработки таких инструментов проект FAST, финансируемый ЕС, использовал возможности программы наблюдения Земли Copernicus для определения характеристик заросших растительностью фоушоров и помощи в использовании их потенциала для снижения риска прибрежных наводнений и эрозии.

Измерение и моделирование водно-болотных угодий

Партнеры проекта изучали способы измерения аспектов прибрежных водно-болотных угодий с помощью данных дистанционного зондирования с воздуха и из космоса. Координатор проекта д-р Миндерт де Врис поясняет: «Цель состояла в том, чтобы получать такие данные на глобальном уровне и определять важность прибрежных водно-болотных угодий для общества как в мельчайших деталях для конкретных локаций, так и в глобальном масштабе, повышая осведомленность о важности природы для снижения риска наводнений».

Знания из широкого спектра дисциплин были объединены для разработки пакета услуг MI-SAFE с открытым исходным кодом и открытыми данными, который предоставляет пользователям знания, данные и услуги моделирования. Основным инструментом доступа к этим услугам и их демонстрации является веб-интерфейс MI-SAFE. «Интерфейс предоставляет доступ к обширной информации наблюдения Земли о местообитаниях прибрежных водно-болотных угодий и результатам моделирования штормовых нагонов и был сделан доступным для общественности через свободно доступный онлайн-сервис», — отмечает д-р де Врис.

Исследователи провели серию стандартизированных измерений на различных типах водно-болотных угодий и оценили их способность снижать энергию волн и эрозию. Они также улучшили существующие модели, используемые для прогнозирования затухания волн растительностью прибрежных водно-болотных угодий, и обеспечили возможность компьютерным моделям воспроизводить то, что было измерено в этих конкретных местах. Д-р де Врис объясняет: «Для создания пакета MI-SAFE команда проекта FAST измерила характеристики растительности, затухание волн, седиментацию и эрозию на восьми различных прибрежных полевых участках в четырех разных странах и в разные сезоны, сравнив результаты с известными прибрежными районами по всему миру».

От глобального к локальному

Пакет MI-SAFE, включая веб-интерфейс, был разработан совместно с ключевыми заинтересованными сторонами, а также правительственными, неправительственными и частными организациями для работы на различных масштабах. Данные дистанционного зондирования из различных источников были преобразованы в глобальные картографические слои, такие как глобальное покрытие растительностью, изменение растительности и карты высот для прибрежной зоны. «В глобальном масштабе мы создаем совершенно новую и уникальную информацию на основе данных ДЗЗ. В локальном масштабе мы предоставляем информацию наивысшего разрешения, актуальную для прибрежных инженеров и управленцев», — говорит д-р де Врис.

Благодаря сотрудничеству с инженерами и управляющими побережьями платформа превращается в инструмент управления для постоянного наблюдения и количественной оценки безопасности побережий и угроз для целых регионов в условиях растущего воздействия изменения климата и повышения уровня моря. «Если ученые хотят разрабатывать природные решения, им необходимо понимать динамику естественной системы», — заключает д-р де Врис. «Такие инструменты, как разработанные FAST, можно использовать для мониторинга и прогнозирования происходящего на побережье и предоставления этой информации прибрежным инженерам, чтобы они могли достигать своих целей».