הנוף החוף של האוקיינוס האטלנטי

לוח הים האטלנטי של ארצות הברית משתרע מן החופים הסלעיים של מיין לאיים המכשול הטרופיים של פלורידה, המקיף מגוון רחב של סביבות החוף.אזור דינמי זה מוגדר על ידי האינטראקציה הקבועה של אדמה וים, שבו אזורי שיט ודפוסי שחיקה מעצבים הן מערכות אקולוגיות טבעיות והן קהילות אנושיות.הבנת הכוחות האלה כבר לא פעילות אקדמית אלא הכרח קריטי עבור תושבים, מתכננים, מדיניות ומדינאים עולים מאחורי מנגנוני שיטפונות, ובודקים אלה.

Defining Coastal Flood Zones

אזורי שיט חוף הם אזורים גיאוגרפיים שזוהו כסיכון של התפוצצות מגלי סערה, גאוות גבוהות, ואירועים כבדים של גשם.הסמכות העיקרית של סיווג אזור הצפה בארצות הברית היא הסוכנות לניהול חירום פדרלי (FEMA), המייצרת מפות ביטוח מבול (FIRMs) המשמשות להציב דרישות ביטוח ובניית סטנדרטים.מפות אלה לחלק את החוף לאזורים על בסיס הסבירות הסטטיסטית של הצפה, בדרך כלל לבטא כאירוע חד-שנתי בשם 100 שנה.

המונחים: FEMA Flood Zone Designations

הבנת תוויות האזור הספציפיות חיונית לכל מי שמתפתח או משקיע בנכס החוף.הכינוים הקריטיים ביותר כוללים:

  • (FLT:0V Zones (Velocity Zones) ,RIRLT:1) - אזורים בכפוף לפעולה גל של בעלות גבוהה במהלך שיטפון שנתי של 1-4%, אלה הם האזורים בסיכון הגבוה ביותר, בדרך כלל נמצאים על חופי פתוח וחופים שבהם גלים יכולים לעלות על 3 מטרים בגובה.
  • (FLT:0) אזורים A ZonesFLT:1 - אזורים טרנזיאליים בארץ אזורי V שבהם פעולת הגל עדיין קיימת אך מופחתת.אזורים אלה הוכרו רשמית בשנת 2008 כדי לטפל בסיכון של גלים בין 1.5 ל 3 מטרים.
  • (ב) אזורים אילנדיים בכפוף למי שיטפונות עם פעילות גל מינימלית.
  • (FLT:0)X ZonessigFLT:1 - אזורים עם סיכוי שנתי של 0.2% להצפות (500 שנה שיטפון) או אזורים מוגנים על ידי levees ומבנים אחרים של בקרת שיטפון הם נמוכים יותר, אבל הסיכון אינו אפס.

המונחים: Shaping Flood Zone Boundaries

גבולות אזור המבול אינם סטטיים.הם מתפתחים בתגובה לגורמים מרובים שסוכנויות חייבות לבצע הערכה חוזרת באופן קבוע.

  • (FLT:0) רמת הים של חיל הים העולה על 1 בינואר – לאורך לוח הים האטלנטי, שיעור עליית פני הים הוא עלייה בשל התחממות כדור הארץ ונחיתות מקומית. לדוגמה, האזור הבינוני-אטלנטי חווה כמה מהרמה הגבוהה ביותר בגובה פני הים על החוף המזרחי, לעתים קרובות מעל 4 מ"מ בשנה (NOAA).
  • (FLT:0)Storm Frequency and IntensityFLT) 1:1 - טמפרטורות האוקיינוס Warmer ושינויים בדפוסי אטמוספרי הגבירו את תדירות ההוריקן הגדולים ולא של מזרחים. אירועים כמו הוריקן סנדי (2012) והוריקן פלורנס (2018) הראו כי אזורי שיט היסטוריים יכולים להיות עלו במהירות.
  • (FLT:0) טופוגרפיה מקומית וארץ השימוש ב-Land UseFLT:1 - שטוח, מישורים החוף נמוכים - כגון אלה בקרוליינה וווירג'יניה - אפשרו לסערות לחדור עמוק בתוך היבשה.
  • (FLT:0) שינויים גאומורפיים 1 (Erosion of חופים ודיונים) יכולים לחסל את החילוף הטבעי נגד גלים, ביעילות העברת הגבול V Zone קרקעית.

מרכז השירות של FEMA מספק את ה-FIRMs האחרונים, וקהילות מעודדות לאמץ סטנדרטים מחמירים יותר מעבר למינימום.

תבניות של ארוס לאורך החוף האטלנטי

שחיקה החוף היא התהליך הטבעי שבו קווי החוף מאבדים את המשקעים עקב אנרגיית הגל, זרמים, רוח ואירועים סערה.לאורך לוח הים האטלנטי, שיעורי שחיקה משתנים באופן דרמטי ממחוז גיאוגרפי אחד למשנהו.הסקר הגיאולוגי של ארה"ב (USGS) עוקב אחר שינוי קו החוף באמצעות עשרות שנים של צילום אווירי ונתוני לידר, חושף כי כ-50 אחוזים של חוויות החוף המזרחיים כרוניות, עם כמה מטרים של החוף בשנה.

הנהגים של Erosion

האירוניה אינה משוואה פשוטה של גלים מול חול.הוא מונע על ידי משחק מורכב של גורמים טבעיים ומושרה אנושית:

  • (FLT:0Wave Energy and Longshore DriftcioFLT:1) - החוף האטלנטי נשלט על ידי גלים שנוצרו מסערות מרוחקות ורוחות מקומיות. גלים אלה עוברים חול לאורך החוף בתהליך הנקרא סחף ארוך החוף.כאשר תחבורה זו מופרכת - על ידי מטוס, אינלט, או קיר ים - וניתן לנער את הפחתתו, מה שגורם לשחיקה חמורה.
  • (FLT:0)Storm Surge ו- Inundationofph:1) - סופות גדולות כמו הוריקנים מייצרים גלי סערה שיכולים לשאת כמויות עצומות של חול בחו"ל או באיים מכשפים.הוריקן סנדי, למשל, הרסו 30-40% מנפח החוף לאורך חלקים של החוף בניו ג'רזי באירוע יחיד.
  • (FLT:0Sea Level RiseFLT:1) - ככל שרמת הים עולה, החוף באופן טבעי נודד קרקע ולמעלה, תהליך המכונה כלל ברוון ביץ 'ים יכול לטבוע אם שיעור העלייה עולה על אספקת הסדמנט.החוף האטלנטי, במיוחד בדרום מזרח, פגיע במיוחד משום ש חופים רבים כבר נמצאים בזרע, בשל בנייה על נהרות היסטוריים אשר סיפקו חול.
  • (FLT:0 Human ModificationsFLT:1) - Seawalls, revetments, groins ומטוסים נבנות לעתים קרובות כדי להגן על רכוש, אבל הם לעתים קרובות להחמיר את השחיקה הפחת. לדוגמה, את ה-Samses at Oregon Inlet, צפון קרוליינה, גוועו בחופים דרומה במשך עשרות שנים.

אזורים בErosion Hotspots

לוח הים האטלנטי ניתן לחלק לכמה אזורי שחיקה נפרדים, כל אחד עם האופי שלו:

ניו אינגלנד (בעיקר רוד איילנד)

החופים הסלעיים של מיין וניו המפשייר עמידים יחסית לשחיקה גלים, אבל החופים הכיסים העקיפים שלהם וקווי המכשול שלהם (למשל, כף קוד, מרתה's) הם דינמיים מאוד. Cape Cod's החיצוני של חוף הים במרחק של 5 מטרים בשנה במקומות מסוימים.גלפיפיפיפיפיפיפיס במסצ'וסטס גם תורמים למשקעים סמוכים.

מידל-אטלנטי (ניו יורק לווירג'יניה)

אזור זה כולל את החופים המפותחים מאוד של ניו ג'רזי, דלאוור, מרילנד וווירג'יניה.אי המכשול של הבנקים החיצוניים ואת חצי האי דלמארבה הם בין הירושה ביותר בעולם.חוף הים הלאומי של האי האש בניו יורק, למשל, חוו שיעורי שחיקה לטווח ארוך של 3-7 מטרים בשנה.

דרום מזרח קרוליינה לפלורידה

מדרום מזרח כולל איים רחבים של מחסום עם גובה נמוך, כגון אלה מחוץ לחוף של גאורגיה ודרום קרוליינה.כאן, עלייה בגובה הים וגביעות סערה הם הכוחות ההררוזיביים הדומיננטיים. Cape Hatteras ו Cape Lookout בצפון קרוליינה הם נודדים מערבה בשיעורים של 10-20 מטרים בשנה בחלק מהחלקים.

USGS מספקת פורטל שינוי חוף מקיף עם מפות אינטראקטיביות ונתוני שיעור שחיקה עבור מיקומים ספציפיים.

השפעות על קהילות ותשתית

ההתכנסות של אזורי הצפה והשחיקה מציגה איום כפול על הקהילות החוף.נזק לרכוש, ההשפלה של תשתיות ואובדן המערכת האקולוגית הם תוצאות מוחשיות.תוכנית הביטוח הלאומית לבול (NFIP) שינתה מיליארדי דולרים בתביעות לאורך לוח הים האטלנטי, הרבה ממנו לנכסים חוזרים - אינדיקטור ברור כי מפות הצפות הנוכחיות ופרקטיקות הבנייה לא נשמרו בקצב סיכון.

תשתיות בסיכון

תשתיות קריטיות – כבישים, גשרים, מים וקווי תפירה, שירותי חירום – ממוקמים לעתים קרובות באזורים החוף דלים.

  • (FLT:0) Transportation NetworksFLT:1 - כבישים מהירים כמו כביש 1 בארה"ב ב-פלורידה קיז וכביש המדינה 12 לאורך הבנקים החיצוניים לעתים קרובות משוטפים או ניזוקים על ידי סופות גשר ניתן לערער על ידי שחיקה.
  • (FLT:0) טיפת מים ושפכים מאלט 1 – צמחי טיפול רבים בחוף בנוי בגובה נמוך.מלח מים חדירה לתוך אספקת מים קרקע היא דאגה גוברת, במיוחד באמצע-אטלנטי ודרום-מזרח שבו בארות עירוניות קרובות לחוף.
  • (FLT:0) מתקני אנרגיה (EnergyveFLT:1) - תחנות כוח ותתי-תתתת-התתתות ליד הסיכון הימי של הצפה וציוד נזק.לאחר הוריקן סנדי, העיר ניו יורק השקיעה בכבדות באבטחת תת-החשמל שלה.
  • (FLT:0Military StructureFLT:1) - חיל הים האמריקני וחיל האוויר פועלים בסיסים מרכזיים לאורך החוף האטלנטי, כולל תחנת הצי נורפוק בווירג'יניה - הבסיס הימי הגדול ביותר בעולם.

מערכת אקולוגית והפסדי בית

בתי גידול טבעיים מספקים שירותים חיוניים: רטובים buffer סערה, דיונות סופגים אנרגיית גל וחופים תומכים מינים בסכנת הכחדה כמו צבים ימיים ו plovers. as שיטפונות לאזורים היבשה והשחיקה, בתי גידול אלה נלחצים בין הים הגואה ופותחים את מעלה - תופעה הנקראת לסחוט חופים.

אסטרטגיות הסתגלות והתאמה

מענה לאזורי שיט ושחיקה החוף דורש תיק של אסטרטגיות, החל מהנדסת דרכים ועד פתרונות קלים, המבוססים על הטבע.אין גישה אחת עובדת בכל מקום; הבחירה תלויה בתנאים מקומיים, ערכי קהילה, ומימון זמין.

מבנים מהנדסיים קשים

שיטות מסורתיות כוללות:

  • (FLT:0)Seaקירות ו RevetmentsFIRLT:1) - מבנים רציונאליים או מדרדרנים שתופסים אנרגיה גל.הם להגן על רכוש יבשתי, אך לעתים קרובות מגבירים את שחיקה החוף לפני המבנה או מרידות קהילות רבות מסירות או מורידות את חומות הים כדי לשחזר את הדינמיקה הטבעית.
  • (FLT:0Groins ו- JetsFLT:1) - מבנים פרודאביים שלוכדים חול נעים לאורך החוף, בעוד יעיל בבניית חוף בצד אחד, הם בוהים את השני, מזיזים שחיקה במקום אחר.
  • (ב) ,0)BreakwaterssveFLT:1 , חסמי Offshore אשר להפחית את אנרגיית הגל המגיעה לחוף.הם יכולים ליצור קברוולים (קשרים) אבל גם לשנות את דפוסי התחבורה של המשקעים ואת בתי הגידול הימיים.

פתרונות מבוססי טבע ו Soft Solutions

יותר ויותר מנהלים בחוף מעדיפים גישות שעובדות עם תהליכים טבעיים:

  • (FLT:0) כל אורשמנט 1 (FLT:1) - הפחתת השחיקה הנפוצה ביותר לאורך החוף האטלנטי.החול מפורש מיבשות או מקרקעיות וממוקם על החוף.החיל הצבאי של ארצות הברית של מהנדסים ביל מיליארדים על פרויקטים של הזנה, אבל התרגול דורש תחזוקה מתמשכת ויכול לפגוע במערכות אקולוגיות של הכפיה.
  • (FLT:0) שיקום וצמחון 1 (VgetationFLT:1) - גידולי דונה מקומיים והקמה או שיפור מערכות dune. טונים בריאים יכולים להפחית את הנדפס ולספק בית גידול.
  • (FLT:0) Living ShorelinessFLT:1 - שימוש בצמחים מקומיים, שוניות צדסטר ומבנים סלע מוגבלים לייצב קווי החוף תוך שמירה על פונקציות אקולוגיות מתאימות לחופים עתירי אנרגיה נמוכים ולא חופים פתוחים.
  • (FLT:0) Managed Retreat או RelocationFLT:1 - בניינים נעים במהירות תשתיות הרחק מהחוף.דוגמאות כוללות את המעבר של מגדלור קייפטאון (1999) וקניית תוכניות בניו ג'רזי לאחר סנדי.

מדיניות ותכנון כלים

ממשלות מקומיות וממשלות מקומיות משתמשות בכלים רגולטוריים כדי לנהל סיכונים:

  • חוק משאבי גדר ההפרדה (CBRA)אנדרל 1:1 - חוק פדרלי המגביל את הפיתוח על מחסומים לא מפותחים ולא מספק ביטוח שיטפונות פדרלי לבנייה חדשה.
  • (FLT:0) זואיות מקומיות ו- SetbacksFLT:1 ; עיירות רבות בחוף אימצו נקודות מינימום מקווי החוף או מסמן מים גבוה.
  • (FLT:0)Post-Storm Recovery PolicyFLT:1) מדינות כמו צפון קרוליינה ופלורידה פיתחו תוכניות להגדלת בתים קיימים או התקנת פתחי שיט.
  • (FLT:0) תוכניות מאסטר החוף של חוף המינהל של לואיזיאנה 1 (תוכנית המאסטר החוף של לואיזיאנה היא דוגמא בולטת, אבל מדינות כמו ניו יורק ומרילנד גם פיתחו אסטרטגיות הסתגלות ארוכות טווח המשלבות מיפוי, תחזיות שחיקה, וחוסן תשתיות.

תפקידם של מדע ונתונים בתכנון

נתונים עדכניים, למעלה-עד-מעודכנים הם הבסיס של ניהול החוף יעיל. FEMA מעדכנת כעת את מפות השיטפון שלה באמצעות תהליך הנקרא Risk Mapping, Assessment, ותכנון (Risk MAP), המשלב נתונים טופוגרפיים יותר ברזולוציה גבוהה יותר ומודלים משופרים לפונדקאות ברמת הים של NOAA מאפשר למשתמשים לדמיין תרחישים שונים של עלייה בים על תשתיות מקומיות ויבשות.

כמו כן, USGS פיתחה מודלים לשינוי החוף כי לחזות פגיעות של שחיקה ואזורי סופה-פרקקט. כלים אלה מסייעים למנהלי חירום להחליט מתי להנפיק הזמנות פינוי והיכן למשאבים טרום-הצבתם של מתכננים מקומיים יכולים לגשת לנתונים לשינוי קו החוף של הסקר הגיאולוגי של ארה"ב לשינוי החוף, המכסה את כל החוף האטלנטי.

טכנולוגיות מתפתחות

התקדמות בחישה מרחוק ומחשוב משפרת את יכולתנו לחזות ולהגיב לסיכונים החוף:

  • (FLT:0)LiDAR SurveyciosFLT:1 - A LiDAR מספק נתונים בגובה תת-מטר, המאפשר שיטפון מפורט ומודל שחיקה.
  • (FLT:0) מערכות אוויריות (Drones)BuildFLT) 1:1 - ד"רונים מציעים ניטור גמיש, נמוך עלות נמוכה של אזורים קטנים, במיוחד לאחר סערות כאשר הגישה מוגבלת.
  • (FLT:0) Machine Learning ModelsFLT:1 - Algorithms יכול לנתח עשרות שנים של גל, גאוג ונתוני פרופיל חוף כדי לחזות שיעורי שחיקה לזהות נקודות חמות יותר מדויק מאשר שיטות מסורתיות.

מחקר: הבנקים החיצוניים של צפון קרוליינה

הבנקים החיצוניים – שרשרת של איים קטנים של מחסום צר מצפון קרוליינה – מדגימים את האתגרים של אזורי שיט ושחיקה על לוח הים האטלנטי.כאן, הממשק של תהליכים טבעיים והתערבות אנושית גלוי.האיים חווים כמה מהשיעורים החקיפים הגבוהים ביותר בחוף המזרחי, במיוחד בקייפ האטראס וכף.

בתגובה, מחלקת התחבורה של צפון קרוליינה סוגרת לעתים קרובות חלקים של כביש 12 עבור מיקום חול חירום או תיקונים לאחר סופת לידה.העיירה של ראש נינגס בילה מיליוני על חוף הים כדי לשמור על כלכלת התיירות שלה, אך, תחזיות לטווח ארוך מראות כי ללא הסתגלות דרמטית, חלקים רבים של הבנקים החיצוניים יהפכו בלתי ניתנים להשגה בתוך עשרות שנים.

מסקנה: בניית עתיד יציב

אזורי שיט ותבניות שחיקה לאורך לוח הים האטלנטי אינם איומים סטטיים; הם תהליכים דינמיים הדורשים תשומת לב מתמשכת והסתגלות.שילוב של עליית רמת הים, שינוי משטרי סערה והתפתחות האדם פירושו שהסיכון יגדל בעשורים שלפניהם, עם נתונים חזקים, תכנון מתחשב, ונכונות לאמץ תערובת של פתרונות קשיחים ורכים, המבוססים על הטבע, ו - שבו - הכרחי - נסיגה אסטרטגית, יכולות להתאים את האפשרויות המרכזיות, אך אנו יכולים כיום, אך לשנות את האפשרויות הבלתי נמנעות, אך אנו לשנות את האפשרויות הבלתי נמנעות, אך אנו מסוגלים לשנות את החופים.

(ב) לעיין ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]