Хрупкий баланс между защитой речных дельт и общества

Сотни миллионов человек живут в дельтах рек по всему миру, что делает их центрами культурного разнообразия и развивающихся экономик. Поскольку дельты сталкиваются с деградацией окружающей среды и изменением климата, правительства принимают все более решительные меры для предотвращения наводнений и защиты общества и инфраструктуры. Однако эти меры могут навредить природной среде и привести к потере ценных земель. Поиск баланса между ограничением потери дельтовых земель и максимизацией культурной и экономической выгоды для общества является главным приоритетом в политике устойчивого развития.

Исследователи из Техасского университета в Остине и Техасского технологического университета создали новый аналитический инструмент, призванный защитить миллионы людей, живущих в городских речных дельтах, сохраняя при этом экологическую и коммерческую жизнеспособность этих ландшафтов. Их исследование, недавно опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые применяет модель анализа затрат и выгод к концепции управления дельтами, изучая, как сбалансировать естественные функции речных дельт с желанием общества сохранить стабильность ландшафта.

«Ограничивая русла рек в дельтах, мы ограничили поставку осадка к побережью, где он необходим для поддержания суши перед лицом повышения уровня моря», — отметил ведущий автор статьи Эндрю Муди, научный сотрудник Национального научного фонда США, работающий в лаборатории доцента Паолы Пассалаквы на кафедре гражданского, архитектурного и экологического строительства в Школе инженерии Кокрелла. «Ирония в том, что, предотвращая естественные разливы рек, мы усугубили потерю земель и в долгосрочной перспективе сделали общество более уязвимым к катастрофическим наводнениям».

Исследователи использовали современные научные данные по двум густонаселенным дельтам — реки Хуанхэ в Китае и реки Миссисипи — для изучения природоподобных решений, имитирующих естественное поведение рек с целью остановить потерю суши. Они проанализировали оптимальное расположение каналов-отводов — инженерных сооружений, создающих новые пути для течения рек. Поиск правильного размещения требовал баланса между выгодами отводов с точки зрения наращивания суши и стоимостью сооружения. Этот баланс уникален для каждой дельты, поэтому универсального решения нет, однако предложенная структура анализа применима к различным системам по всему миру.

Анализ показал, что для максимальной эффективности отводы необходимо размещать значительно выше по течению, чем это делается сейчас в существующих проектах, — дальше от густонаселенных центров и ближе к побережью. Компромисс при строительстве отводов в верховьях заключается в том, что это обычно дороже и с большей вероятностью приведет к переселению людей.

«Мы показали с помощью нашей оптимизируемой структуры, что наличие городов поблизости на самом деле облегчает обоснование реализации таких крупных проектов, потому что они защищают сообщества», — заявил Муди, отметив, что многие исследования предрекают гибель таким городам, как Новый Орлеан, и утверждают, что инженерные природоподобные решения не могут сосуществовать с крупными центрами населения.

Работа, начатая Муди еще во время его докторантуры в Университете Райса, фокусировалась на дельте реки Хуанхэ и выявила пробел в исследованиях: отсутствие интеграции геоморфологии и гидрологии с экономикой при рассмотрении управления дельтами с помощью отводов. «Мы, люди, хотим стабильности; мы хотим стабильных ландшафтов, на которые можно рассчитывать из года в год для получения экосистемных услуг, таких как рыболовство, устричные банки и многое другое. Все это зависит от естественных процессов смены русел (авульсий), и если мы эффективно используем это поведение, мы можем склонить чашу весов в сторону лучших шансов на сохранение дельт и людей и культур, которые там существуют», — заключил ученый.