Table of Contents

Почему водно-болотные угодья имеют большее значение для борьбы с наводнениями, чем когда-либо

Наводнения считаются наиболее частыми и финансово разрушительными стихийными бедствиями во всем мире. В связи с изменением климата, приводящими к более интенсивным осадкам и растущим штормовым нагонам, возрастает риск и тяжесть наводнений. Традиционные инженерные решения, такие как дамбы, плотины и бетонные каналы, хотя и эффективны в определенных контекстах, часто терпят неудачу в экстремальных погодных условиях и могут непреднамеренно увеличивать опасности наводнений вниз по течению за счет ускорения потока воды и сокращения естественного хранения пойм. Напротив, водно-болотные угодья обеспечивают естественный, экономически эффективный и многогранный подход к смягчению последствий наводнений. Эти экосистемы действуют как губки, поглощая избыточную воду, замедляя стоки и уменьшая пики наводнений.

Помимо своей функции по борьбе с наводнениями, водно-болотные угодья повышают качество воды, служат критическими средами обитания для широкого круга видов и выступают в качестве значительных поглотителей углерода. Однако столетия дренажа и преобразования земель для сельского хозяйства и городского развития привели к потере более половины водно-болотных угодий в мире. Реинтеграция водно-болотных угодий в комплексные стратегии управления наводнениями является не только экологически разумной, но и экономически обоснованной инвестицией, которая укрепляет устойчивость общин к воздействию климата.

Только в Соединенных Штатах прибрежные водно-болотные угодья предотвратили ущерб имуществу, который, по оценкам, составил 650 миллионов долларов США во время урагана Сэнди. Исследование 2017 года, опубликованное в журнале Nature Sustainability , показало, что защита водно-болотных угодий приносит ежегодные выгоды от смягчения последствий наводнений, превышающие 2,7 миллиарда долларов США по всей стране. Эти цифры подчеркивают убедительное экономическое обоснование сохранения и восстановления водно-болотных угодий в качестве неотъемлемых компонентов усилий по предотвращению наводнений и смягчению последствий.

Как водно-болотные угодья функционируют как естественная защита от наводнений

Водно-болотные угодья смягчают наводнения за счет сочетания гидрологических и экологических процессов, которые зависят от их размера, состава растительности, типа почвы и положения в ландшафте.Понимание этих механизмов имеет важное значение для использования их полного потенциала в управлении наводнениями.

Хранение и удержание воды

Водно-болотные угодья выступают в качестве естественных водохранилищ, хранят в своих насыщенных почвах и растительности огромное количество паводковой воды. Многие водно-болотные угодья состоят из торфа или глины, которые могут удерживать воду многократно от своего веса. Во время сильных осадков водно-болотные угодья постепенно заполняются, временно удерживая воду, которая в противном случае способствовала бы быстрому стоку. Например, один акр водно-болотных угодий может хранить примерно от 1 до 1,5 млн галлонов паводковой воды. Эта емкость хранения уменьшает объем и скорость поступления воды в реки и городские районы, эффективно сглаживая пики наводнений и снижая риск внезапных наводнений.

Замедление взлета

Плотная водно-болотная растительность, включая хворосты, осадки, мангровые заросли и пойменные деревья, создает физическое сопротивление, которое замедляет поток воды. Это фрикционное сопротивление снижает скорость воды, позволяя больше времени для проникновения в почву и уменьшая эрозионную силу движущейся воды. В водоразделах, где водно-болотные угодья и нагорные леса остаются нетронутыми, стоки ливневых вод могут быть отложены на часы или даже дни, обеспечивая критическое время для предупреждения о наводнениях и процедур эвакуации. Это естественное затухание также помогает предотвратить осаждение вниз по течению и повреждение инфраструктуры.

Подзарядка грунтовых вод

Многие водно-болотные угодья гидрологически связаны с подземными водоносными горизонтами. Поглощая поверхностные воды и облегчая их просачивание в подземные резервуары, водно-болотные угодья способствуют подпитке подземных вод. Эти запасенные грунтовые воды могут поддерживать базовые потоки в реках и ручьях в засушливые периоды, смягчая засуху. Двойная функция водно-болотных угодий - снижение риска наводнений и поддержка доступности воды во время засухи - делает их бесценным активом в стратегиях адаптации к изменению климата.

Затухание волн и буфер штормового нарастания

Прибрежные водно-болотные угодья, такие как соляные болота, мангровые леса и луга водорослей служат естественными барьерами, которые защищают береговые линии от штормовых нагонов и волнового действия. Их сложная структура растительности рассеивает энергию волн до того, как она достигает населенных пунктов и критической инфраструктуры. Исследования Инженерного корпуса армии США показывают, что каждые 2,7 мили болот могут снизить высоту штормовых нагонов примерно на один фут. Аналогично, мангровые леса вдоль тропических береговых линий могут ослабить до 66% энергии волн всего за несколько сотен метров. Эта естественная защита снижает разрушительную силу ураганов и тайфунов, сокращая затраты на восстановление и спасая жизни.

Стратегии смягчения последствий на основе водно-болотных угодий

Для максимального увеличения выгод от борьбы с наводнениями водно-болотных угодий стратегии должны выходить за рамки простого сохранения.Эффективные подходы включают сохранение существующих водно-болотных угодий, восстановление деградировавших и строительство новых водно-болотных угодий, предназначенных специально для смягчения последствий наводнений.

Сохранение нетронутых водно-болотных угодий как первая линия обороны

Защита существующих здоровых водно-болотных угодий является наиболее экономически эффективной и немедленной стратегией смягчения последствий наводнений. Правовые рамки, такие как раздел 404 Закона США о чистой воде и международная конвенция Рамсара, направлены на предотвращение потери водно-болотных угодий. Однако правоприменение варьируется, и многие водно-болотные угодья остаются уязвимыми для дренажа, развития и загрязнения.

Истинные усилия по сохранению также требуют создания буферных зон — неразвитых земель, окружающих водно-болотные угодья, которые фильтруют загрязняющие вещества, уменьшают антропогенные возмущения и обеспечивают пространство для миграции водно-болотных угодий в ответ на повышение уровня моря. Эти буферы повышают устойчивость водно-болотных угодий и со временем поддерживают их экологические функции.

Восстановление деградировавших водно-болотных угодий

Восстановление водно-болотных угодий включает восстановление естественных гидрологических структур и местной растительности на землях, которые были осушены, заполнены или иным образом деградировали.Обычные методы восстановления включают затыкание искусственных дренажных канав, удаление инвазивных видов растений, повторное введение ключевых животных, таких как бобры, и повторное соединение рек с поймами.

Например, британский фонд Wildfowl and Wetlands Trust (WWT) возглавил крупномасштабные проекты по восстановлению, которые повышают устойчивость к наводнениям, одновременно создавая критически важные места обитания птиц. Хотя восстановление может занять годы для достижения полной функциональности экосистемы, восстановленные водно-болотные угодья часто превосходят вновь построенные, потому что они восстанавливают сложные структуры почвы, микробные сообщества и экологические взаимодействия.

Строительство новых водно-болотных угодий для борьбы с наводнениями

Построенные водно-болотные угодья представляют собой инженерные системы, предназначенные для улавливания и замедления стока ливневых вод, часто интегрированные в городские или сельскохозяйственные ландшафты. Эти водно-болотные угодья задерживают воду во время штормовых событий, уменьшают пиковые потоки и улучшают качество воды путем фильтрации осадков и загрязняющих веществ. Они также обеспечивают ценную среду обитания диких животных.

Такие города, как Филадельфия и Копенгаген, включили построенные водно-болотные угодья в свои планы по созданию зеленой инфраструктуры для сокращения комбинированных переливов канализационных стоков и городских наводнений. Хорошо спроектированные построенные водно-болотные угодья могут безопасно управлять стоком от интенсивных штормов, включая 100-летние события, что делает их важными компонентами современных стратегий борьбы с наводнениями.

Интеграция водно-болотных угодий с жесткой инфраструктурой

Вместо того, чтобы полагаться исключительно на серую инфраструктуру, такую как дамбы и насосы, многие агентства принимают гибридные подходы, которые сочетают инженерные структуры с естественными водно-болотными угодьями. Например, дамбы могут быть отброшены от берегов рек, чтобы создать коридоры водно-болотных угодий, которые хранят переливную воду и уменьшают давление на защиту от наводнений. Этот подход, часто называемый «живыми береговыми линиями» или «инженерией с природой», все чаще одобряется организациями, включая Инженерный корпус армии США и голландский Райксватерштат.

Главная » Новости » Почему водно-болотные угодья обеспечивают больше, чем защиту от наводнений

Инвестиции в водно-болотные угодья для борьбы с наводнениями дают многочисленные дополнительные преимущества, которые традиционная инфраструктура не может воспроизвести. Эти сопутствующие выгоды улучшают здоровье экосистем, благосостояние человека и устойчивость к изменению климата.

Улучшение качества воды

Часто описываемые как почки природы, водно-болотные угодья улучшают качество воды, фильтруя осадочные породы, поглощая избыток питательных веществ и разрушая загрязняющие вещества.По мере того, как паводковые воды проходят через водно-болотные угодья, осадочные породы оседают, растения поглощают азот и фосфор, а микробные сообщества разрушают вредные загрязняющие вещества, такие как пестициды и тяжелые металлы.

Один гектар болота может удалять до 100 килограммов азота ежегодно. Эта естественная очистка снижает необходимость в дорогостоящей очистке воды вниз по течению и предотвращает вредные цветения водорослей, угрожающие водным экосистемам и здоровью человека.

Среда обитания биоразнообразия

Несмотря на то, что они покрывают только около 6% поверхности суши Земли, водно-болотные угодья поддерживают примерно 40% всех наземных и водных видов. Они обеспечивают необходимые места размножения водоплавающих птиц, места обитания нереста для рыб и убежища для амфибий, рептилий и насекомых.

Восстановление и сохранение водно-болотных угодий для борьбы с наводнениями может одновременно помочь восстановить популяции исчезающих видов, таких как коклюшный кран, болотная черепаха и многочисленные амфибии. Здоровые водно-болотные угодья поддерживают связь экосистем и устойчивость к биоразнообразию перед лицом изменения окружающей среды.

Секвестрация углерода и смягчение климата

Водно-болотные угодья, особенно торфяники и мангровые болота, являются одними из самых углеродистых экосистем в мире. Хотя они покрывают менее 3% поверхности суши, они хранят примерно в два раза больше углерода, чем все леса мира вместе взятые. Когда водно-болотные угодья истощаются или деградируют, накопленный углерод выделяется в виде углекислого газа, что способствует примерно 5% глобальных выбросов парниковых газов.

Таким образом, защита и восстановление водно-болотных угодий служит важной стратегией смягчения последствий изменения климата , сохраняя запасы углерода и усиливая естественную секвестрацию углерода. Эта роль дополняет их функции по смягчению последствий наводнений и сохранению биоразнообразия, что делает водно-болотные угодья ключевыми компонентами комплексных климатических решений.

Отдых и благополучие человека

Водно-болотные угодья предоставляют разнообразные возможности для отдыха, такие как наблюдение за птицами, рыбалка, каякинг и экологическое образование. Сообщества, прилегающие к восстановленным водно-болотным угодьям, сообщают о повышении пользы для психического здоровья, улучшении качества жизни и повышении стоимости имущества.

В городских районах зеленые зоны водно-болотных угодий помогают смягчить эффект городского теплового острова путем охлаждения температуры воздуха и обеспечения тени. Доступные природные районы способствуют взаимодействию общин с природой и содействуют охране окружающей среды.

Тематические исследования: водно-болотные угодья в действии

Дельта реки Миссисипи, Луизиана

Прибрежные водно-болотные угодья Луизианы исчезают с угрожающей скоростью - примерно одно футбольное поле каждые 100 минут - из-за оседания, канализации рек и повышения уровня моря. Эта потеря усиливает риски штормового наводнения в Новом Орлеане и прилегающих общинах.

Управление по охране и восстановлению прибрежных районов штата (CPRA) возглавляет крупнейшую в мире программу восстановления водно-болотных угодий, отвлекая воду, нагруженную осадками, от реки Миссисипи, для восстановления болот и барьерных островов. Ранний мониторинг показывает, что эти отводы осадков могут снизить пиковые высоты штормовых нагонов на шесть дюймов на квадратную милю восстановленного болота, обеспечивая значимое дополнение к существующим системам леви и повышая устойчивость прибрежных районов.

Переход «Комната для рек» в Великобритании

После серьезных наводнений в 2007 и 2015 годах Агентство по охране окружающей среды Великобритании изменило свой подход к управлению наводнениями с канализации рек на восстановление естественных функций поймы. Проект восстановления Норфолк Бродс восстановил связь рек с прилегающими поймами, создав сезонные зоны хранения воды, которые эффективно снижают пики наводнений вниз по течению.

На Сомерсетских уровнях добровольные соглашения с фермерами устанавливали сезонные водно-болотные угодья, которые сохраняют зимние паводковые воды, позволяя выпасать летний скот. Эти природные решения стоят доли традиционной защиты от бетонных наводнений и получили сильную поддержку со стороны местных общин из-за их экологических и экономических выгод.

Китайская программа «Город губок»

С 2015 года Китай реализует инициативу «Губчатый город», которая объединяет водно-болотные угодья, зеленые крыши, проницаемые тротуары и другую зеленую инфраструктуру для захвата и поглощения ливневых вод в городских условиях. В Ухане сеть построенных водно-болотных угодий и удерживающих прудов сократила городские наводнения на 40% во время сильных осадков.

В настоящее время программа включает 30 пилотных городов, с национальным мандатом, требующим, чтобы к 2030 году 80% городских районов захватывали и повторно использовали по меньшей мере 70% дождевой воды. Водно-болотные угодья составляют основу этого инновационного подхода, демонстрируя масштабируемые решения для климатически устойчивого городского управления водными ресурсами.

Проблемы и соображения

  • Конфликты использования земель: Восстановление пойменных водно-болотных угодий часто конкурирует с сельскохозяйственным, жилым и промышленным землепользованием. Для решения этих конфликтов требуются творческие инструменты политики, такие как консервационные сервитуты, закупки земли или стимулирующие платежи землевладельцам за сезонное хранение воды.
  • Обслуживание и мониторинг:] Водно-болотные угодья могут быть захвачены инвазивными видами, такими как фрагмиты, или засорены накоплением осадков. Регулярное экологическое управление имеет важное значение для поддержания гидрологической функции, емкости для хранения воды и биоразнообразия.
  • Неопределенность изменения климата: Изменение структуры осадков, повышение температуры и повышение уровня моря могут изменить гидрологию водно-болотных угодий и растительность, потенциально снижая их эффективность смягчения последствий наводнений.
  • Загрязнители: Хотя водно-болотные угодья могут фильтровать многие загрязняющие вещества, они могут накапливать тяжелые металлы или патогены с течением времени. В городских условиях предварительная обработка сильно загрязненного стока может быть необходима для защиты здоровья водно-болотных угодий и качества воды ниже по течению.
  • Общественное восприятие и образование: Водно-болотные угодья иногда воспринимаются негативно как места размножения комаров или пустоши. Эффективная коммуникация по стратегиям борьбы с переносчиками, таким как продвижение естественных хищников, таких как рыба и стрекозы, и подчеркивание защиты от наводнений и экологических преимуществ, имеет жизненно важное значение для общественного признания.

Путь вперед: сделать водно-болотные угодья центральными в политике наводнений

Для раскрытия полного потенциала водно-болотных угодий в области предотвращения и смягчения последствий наводнений необходимы совместные усилия правительств, разработчиков, природоохранных организаций и общин.

  • Интеграция водно-болотных угодий в национальные оценки риска наводнений: Картирование существующих водно-болотных угодий и их гидрологических связей в водоразделах определяет приоритетные области для сохранения и восстановления, что позволяет осуществлять целевые инвестиции в смягчение последствий наводнений.
  • Предоставление финансовых стимулов: Такие механизмы, как банковское обслуживание водно-болотных угодий, налоговые кредиты и оплата экосистемных услуг, побуждают частных землевладельцев сохранять или восстанавливать водно-болотные угодья на их собственности.
  • Укрепление политики местного зонирования и землепользования: Обеспечение ограничений на развитие пойм и создание обязательных буферных зон водно-болотных угодий обеспечивают долгосрочную защиту этих природных защит.
  • Содействие интегрированному управлению наводнениями: Поощрение гибридных подходов, которые объединяют водно-болотные угодья с традиционной инфраструктурой, создает более устойчивые и адаптируемые системы борьбы с наводнениями.
  • Поддержка исследований и мониторинга: Непрерывная научная оценка эффективности водно-болотных угодий в условиях изменения климата помогает оптимизировать методы проектирования и управления.
  • Повышение осведомленности общественности и вовлеченности: Кампании в области образования и участие общин в восстановлении водно-болотных угодий способствуют управлению и поддержке решений для наводнений на основе природы.

На глобальном уровне Десятилетие восстановления экосистем Организации Объединенных Наций (2021–2030 годы) обеспечивает жизненно важную основу для расширения усилий по сохранению и восстановлению водно-болотных угодий во всем мире. Приоритетное внимание к водно-болотным угодьям как ключевым компонентам адаптации к изменению климата и снижения риска бедствий позволяет обществам строить более устойчивое и устойчивое будущее.