Ein renommierter Ozeanograph, der die kalifornische Küste seit Jahrzehnten untersucht, sagt, dass neue Forschungsergebnisse eine etablierte Vorstellung darüber in Frage stellen, wie Sand in der Brandung und den Küstenströmungen fließt, die die Strände des Staates ständig formen.
Studien zeigen, dass Sand nicht immer nach Süden fließt und in einigen Fällen zwischen den Küstengemeinden nach Norden transportiert wird, sagte Reinhard Flick, Mitglied der Coastal Processes Group der Scripps Institution of Oceanography.
„Das ist eine neue Erkenntnis, und sie ist wichtig“, sagte Flick. „Dies deutet stark darauf hin, dass, wenn überhaupt, nur wenig Sand nach Süden von Oceanside nach Carlsbad fließt.“
Carlsbad und Oceanside verlieren, wie viele Küstenstädte, in alarmierendem Maße Sand.
Die sich anhäufenden Daten könnten die Herangehensweise der örtlichen Behörden an die Erhaltung ihrer erodierenden Küsten verändern, insbesondere an Sandauffüllungsprojekte, die mehrere zehn Millionen Dollar kosten und durch die Stürme eines einzigen El-Niño-Winters ausgelöscht werden können.
Frühere Studien von Forschern der University of California, der California Coastal Commission und dem US Geological Survey haben gezeigt, dass die vorherrschenden Meeresströmungen Sand von Norden nach Süden transportieren, und zwar innerhalb der sogenannten Oceanside-Litoralzelle, einer 50 Meilen langen Küste, die sich von hier aus erstreckt vom Dana Point Harbour nach La Jolla. Die meisten Nachschubprojekte sind unter Berücksichtigung dieser Idee konzipiert.
„Der Hauptfaktor des Sedimenttransports entlang der Küste ist die Küstendrift, die den Sand nach Süden bewegt“, heißt es in einer aktuellen USGS-Zusammenfassung der Küstenveränderungen. Die Strände Südkaliforniens sind relativ steil, wodurch sich die Sedimente in einer schmalen Zone konzentrieren, die je nach Jahreszeit variieren kann.
Carlsbad und andere Küstenstädte im San Diego County verabschiedeten letztes Jahr Resolutionen, in denen sie sich gegen einen Oceanside-Vorschlag zum Bau von Rückhaltevorrichtungen, wie etwa Felsmulden, aussprachen, mit der Begründung, dass die Strukturen den Sandfluss nach Süden zu ihren Stränden stoppen würden.
Seitdem hat Oceanside weiterhin an Plänen zur Sandauffüllung und -speicherung gearbeitet und dabei die Möglichkeit von Leisten heruntergespielt. Drei Beratungsteams konkurrieren um einen Designauftrag für das Projekt namens Re:Beach.
Der wellengetriebene Sandtransport sei komplex und detailliert, sagte Flick. Küstenlinienstudien sind mit der Entwicklung verbesserter Technologien wie Lidar, was für Light Detection and Ranging steht, genauer geworden. Dabei handelt es sich um ein System, das Laserimpulse verwendet, um die Bewegung von Strandmaterialien zu messen.
Eine Anhäufung aktueller Lidar-Daten zeige eine große Vielfalt an Bewegungen innerhalb der Küstenzelle von Oceanside, die die Küste der meisten Landkreise San Diego und Orange umfasst, sagte er. Die Zelle ist eigentlich „eine Reihe von Unterzellen“ mit Lagunen, Flüssen und Stegen als Grenzen, wenn auch immer noch mit einer gewissen Interaktion.
„Oceanside ist nicht vollständig von Carlsbad isoliert“, sagte er. „Es gibt einen ständigen lokalen Austausch, um ein kontinuierliches kleines Strandband aufrechtzuerhalten. Die große Sandbewegung nach Süden erfolgt jedoch episodisch und die Küstensysteme der beiden Städte sind viel isolierter als die alte ‚eine Küstenzelle von Dana Point bis La Jolla‘.“ Konzept impliziert.
Der Hafensteg von Oceanside blockiert den Sandfluss, seit die Bundesregierung Anfang der 1940er Jahre das Bootsbecken Camp Pendleton baute. Ein weiterer Steg am San Luis Rey River hilft auch dabei, den Sand am Strand in der Nähe des Hafens festzuhalten.
Jedes Frühjahr werden Sedimente aus der Hafeneinfahrt abgepumpt und tragen dazu bei, einen breiten Strand bis zum Stadtpier zu erhalten. Aber ein paar Blocks südlich des Piers sind die Strände etwa zwei Meilen lang karg, bis hin zur Stadtgrenze zu Carlsbad an der Mündung des Buena Vista Creek.
„Der allgemeine Sandtransport nach Süden an unserer Küste, insbesondere bei großen Wellenereignissen (wie Stürmen), bleibt bestehen“, sagte Flick. „Unter normalen Bedingungen wird der Transport an der Lagune und den Flussmündungen jedoch fast immer umgekehrt und fließt zurück nach Norden.“
Diese Umkehrungen werden nicht durch irgendwelche Küstenstrukturen oder Flussmündungen verursacht, sondern durch die damit verbundene Offshore-Topographie, die die Wellenrichtungen verbiegt, um dies zu ermöglichen, sagte er. Die lokalen Wellenbedingungen werden durch viele Faktoren wie Lagunen, Flüsse, Bäche, vorgelagerte Riffe und sogar die entfernten Catalina-Inseln beeinflusst.
Der Anstieg des Meeresspiegels ist ein weiterer Faktor für die Bewegung von Küstensedimenten. „Wir müssen ehrlich über die Kompromissentscheidungen zwischen Natur und Küsteneingriffen nachdenken, die uns in Kalifornien und an jeder anderen urbanisierten Küste der Welt durch den beschleunigten Anstieg des Meeresspiegels ab etwa der Mitte des Jahrhunderts, also nur 27 Jahre später, aufgezwungen werden.“ “ sagte Flick.
„Abhängig von der Entwicklung des Meeresspiegels nach etwa 2050 könnten diese aktuellen Debatten über die Sandrückhaltung in Oceanside bald trivial erscheinen“, sagte er. „Es steht außer Frage, dass der Meeresspiegel weiter ansteigt, vielleicht noch über Jahrhunderte hinweg.“
Jayme Timberlake, die Küstenzonenverwalterin von Oceanside, sagte, die zunehmenden Forschungsdaten zur Küstenerosion seien gut für die Strandauffüllungsbemühungen ihrer Stadt. „Dies ist eine große Veränderung in unserer Einstellung zum Küstensystem, aber es ist nicht neu“, sagte sie.
Die Veränderung resultiert aus einer Anhäufung von Daten, die dazu beitragen, lang gehegte Meinungen darüber zu bestätigen, wie die Erosion von Ort zu Ort, von Jahreszeit zu Jahreszeit und von Jahr zu Jahr variiert.
„Es bedeutet wirklich, dass wir von Gerichtsbarkeit zu Gerichtsbarkeit mit unserer eigenen Unterzelle umgehen können, ohne größere Auswirkungen auf andere Unterzellen zu erwarten“, sagte Timberlake.
Die jährliche Ausbaggerung des Oceanside-Hafens sei ein klarer Beweis dafür, dass die vorherrschenden Südströmungen den Sand nicht sehr weit transportieren, sagte sie. „Jedes Jahr streuen wir tonnenweise Sand (aus dem Hafen ausgebaggert) am Strand bis hinunter zum Pier“, sagte sie. „Und jedes Jahr gelangt es nicht nach South Oceanside. Wie kann es also sein, dass ein Fluss aus Sand nach Süden fließt?“
Der Sand verschwindet von den Küsten von Oceanside, aber es ist immer noch unklar, wohin er geht. Einige fließen zu Offshore-Lagerstätten direkt hinter der Brandungszone, die für Auffüllungsprojekte abgebaut werden können. Aber weiter draußen gibt es tiefe Schluchten, die unerreichbare Sedimente enthalten könnten.
Die Designteams, die sich um das nächste Sandprojekt von Oceanside bewerben, wurden gebeten, einige dieser unbekannten Faktoren zu berücksichtigen, sagte Timberlake.
Die Teams seien gebeten worden, klar darzulegen, wie ihre Entwürfe an unterschiedliche Umstände wie den Anstieg des Meeresspiegels, die Richtung der Sandbewegung und vorgeschlagene Managementpläne angepasst werden können, sagte sie.
Carlsbad bleibt trotz der neuen Informationen misstrauisch gegenüber jedem Projekt, das den natürlichen Sandfluss in seine Richtung beeinträchtigen könnte.
„Welches Design die Stadt Oceanside letztendlich für ihr Pilotprojekt zur Sandaufbereitung und -speicherung wählt, muss Studien und Analysen unterzogen werden, einschließlich der Ermittlung möglicher Auswirkungen auf andere Küstenstädte in der Region“, sagte Kyle Lancaster, Direktor für Parks und Erholung in Carlsbad. „Wir beobachten das Projekt vorerst weiter und bleiben mit den Projektmitarbeitern in Oceanside in Kontakt.“
Jüngste Arbeiten von William O’Reilly, ebenfalls Ozeanograph aus Scripps, stützen die Idee, dass Küstenzellen komplizierte Regionen sind, in denen Sand zahlreichen Pfaden folgt.
Ein weiterer Faktor sei das periodische Auftreten von El-Niño-Situationen, die alle zwei bis sieben Jahre auftreten, sagte er. Der El Niño bringt wärmere Meerestemperaturen und ein erhöhtes Risiko für starke Winterstürme mit großen Wellen, die schnell große Mengen Sand von den Stränden fegen können.
„Der Strand wird ziemlich schmal und es dauert mehrere Jahre, bis er wieder zurückkommt“, sagte O’Reilly in einer Videopräsentation.
„Die gute Nachricht ist, dass alle Staatsstrände südlich der Lagune von San Elijo … seit (dem letzten bedeutenden El Niño im Jahr 2016) positive Erholungstendenzen aufweisen“, sagte er. „Die schlechte Nachricht ist, dass sie nördlich der Bucht von San Elijo (an Orten wie Moonlight Beach in Encinitas und South Carlsbad State Beach in Carlsbad) seit 2016 das Gegenteil tun.“
Die Gründe seien unbekannt, sagte er, aber eine Möglichkeit sei, dass es entlang der Küste des North County einfach weniger Sand gebe.
Mitch Silverstein, landesweiter Politikdirektor der Surfrider Foundation, brachte die Möglichkeit ins Spiel, dass von Oceanside aus nichts nach Süden fließt, weil Oceanside so wenig Sand hat. Flick stimmte zu.
„Wenn es keinen Sand gibt, gibt es auch keinen Sand zu transportieren … egal, was die Wellen machen“, sagte Flick, der seit 1969 Ozeanographie studiert.
Die meisten Sandbewegungen finden in der Brandungszone statt, sagte er, und es sei wenig darüber bekannt, wie sich das Material in Wasser mit einer Tiefe von mehr als 13 Fuß bewegt.
Im Jahr 1993 schrieb Flick einen Artikel mit dem Titel „The Myth and Reality of Southern California Beaches“, in dem er erklärte, dass die Strände der Region von Natur aus klein seien und die größten durch menschliche Entwicklung und Projekte wie Baggerarbeiten entstanden seien. Das gelte auch heute noch, sagte er.
„Es ist eine erodierende Küste, und das schon seit 20.000 Jahren“, sagte Flick. Die Strände in der Nähe der Lagunen und Häfen des Landkreises sind breiter, weil sie beim Ausbaggern dieser Gebiete Sand bekommen. Beispielsweise ist der Strand von Coronado breit, weil er Sand aus dem Hafen von San Diego erhält.
„Wir müssen bedenken, dass wir uns in einem städtischen Gebiet befinden“, sagte er, und die Küste entlang des größten Teils Südkaliforniens sei nicht mehr natürlich.
Um die Küste lebenswert zu halten, sei eine ausgewogene Auswahl erforderlich, insbesondere angesichts des beschleunigten Anstiegs des Meeresspiegels, sagte er. Alle Küstenstädte suchen nach Möglichkeiten, die Erosion zu verlangsamen und ihre Strände zu schützen.
„Deshalb ist die (kalifornische) Küstenkommission so wichtig“, sagte Flick. Die Wähler gründeten 1972 die staatliche Behörde, um die Entwicklung zu überwachen und den öffentlichen Zugang zu Küstenressourcen aufrechtzuerhalten.
„Es hilft uns, dieses Gleichgewicht zu halten“, sagte er. „Es ist entscheidend … denn in Zukunft müssen wir Entscheidungen treffen.“
Er sei kein Befürworter von Sandrückhaltevorrichtungen wie Leisten, sagte er. Er unterstützt aber Lösungen wie das „Living Shoreline Project“ am Cardiff State Beach in Encinitas.
Das Projekt „Lebende Küstenlinie“ wurde 2019 im Rahmen der Restaurierung der Lagune von San Elijo abgeschlossen. Bauunternehmer bauten am Strandrand eine Felsmauer und bedeckten sie mit Sand und einheimischen Pflanzen, damit sie wie eine natürliche Düne aussieht.
Bei einem starken Sturm werden der Sand und die Pflanzen zwar weggespült, die Felsen bleiben jedoch erhalten, um den Strand und die dahinter liegende Autobahn zu schützen. Der Sand und die Pflanzen können ersetzt werden.
Lidar-Daten zeigen, dass sich Cardiff State Beach im Gegensatz zum Großteil der Küstenlinie von San Diego County seit 2002 um 25 Meter und seit 2007 um 15 Meter verbreitert hat, so O’Reillys Arbeit.
Zusätzlich zum Küstenprojekt haben mehrere Faktoren zur Erweiterung beigetragen, darunter zwei regionale Sandauffüllungsprojekte, die jährliche Verteilung von Sand von der Mündung des San Elijo Creek auf den Strand und die Lage natürlicher Riffe nahe der Nord- und Südgrenze Helfen Sie dabei, den Sand am Strand festzuhalten.
Ähnliche Küstenlebensprojekte werden für Dockweiler State Beach und Manhattan Beach im Los Angeles County sowie an anderen Orten im Bundesstaat vorgeschlagen.
2023 Die San Diego Union-Tribune. Vertrieb durch Tribune Content Agency, LLC.