Extreme Stürme könnten dazu beitragen, Strände vor dem Anstieg des Meeresspiegels zu schützen, so eine neue Studie

Bilder nach heftigen Küstenstürmen konzentrieren sich normalerweise nur auf die umfangreichen Schäden, die an Stränden, Dünen, Eigentum und der umliegenden Infrastruktur verursacht wurden.

Eine neue internationale Studie hat jedoch gezeigt, dass extreme Wetterereignisse dazu beitragen könnten, Strände vor den Auswirkungen des Anstiegs des Meeresspiegels zu schützen – indem sie neuen Sand aus tieferen Gewässern oder von nahe gelegenen Stränden einbringen.

Die Studie unter der Leitung von Dr. Mitchell Harley vom UNSW Water Research Laboratory wird heute in veröffentlicht Naturkommunikation Erde & Umwelt.

„Wir wissen, dass extreme Stürme große Küstenerosion und Schäden an Strandgrundstücken verursachen“, sagt Dr. Harley.

„Zum ersten Mal haben wir nicht nur über Wasser geschaut, wo die Auswirkungen extremer Stürme gut zu sehen sind, sondern auch tief unter Wasser.

„Was wir herausfanden, war, dass während dieser Ereignisse Hunderttausende Kubikmeter Sand in diese Strandsysteme eindrangen – das ist vergleichbar mit dem Ausmaß, das Ingenieure verwenden, um einen Strand künstlich zu nähren.

„Dies könnte möglicherweise ausreichen, um einige der Auswirkungen des durch den Klimawandel verursachten Meeresspiegelanstiegs, wie z. B. den Rückgang der Küsten, und langfristig um mehrere Jahrzehnte auszugleichen.

„Es ist eine neue Sichtweise auf extreme Stürme.“

Welle nach Welle

In Zusammenarbeit mit Forschern der University of Plymouth und der Autonomous University of Baja California untersuchte die Studie drei Küsten in Australien, Großbritannien und Mexiko. Jeder war einer Folge von extremen Stürmen oder ausgedehnten Sturmclustern ausgesetzt, gefolgt von einer milderen Erholungsphase am Strand.

In Australien untersuchten Forscher den Narrabeen-Strand in Sydney nach einem Sturm im Jahr 2016, der bekanntermaßen einen Swimmingpool von einem Grundstück mit Blick auf die Küste weggerissen hatte.

Anhand hochauflösender Messungen des Strandes und des Meeresbodens konnten sie zeigen, dass die Sedimentzunahmen ausreichten, um theoretisch den projizierten Rückgang der Küstenlinie über Jahrzehnte auszugleichen.

„Zum ersten Mal waren wir in der Lage, spezialisierte Überwachungsgeräte zu mobilisieren, um wirklich genaue Messungen vor und nach einem Sturm zu erhalten“, sagt Dr. Harley.

„Wir haben eine Kombination aus einem zweimotorigen Flugzeug, das mit einem Lidar-Scanner ausgestattet war, Drohnen und Jetskis verwendet, die am Strand hin und her fuhren, um kurz vor und nach dem Einzug des Sturms Messungen unter der Oberfläche vorzunehmen.

„Auf diese Weise konnten wir uns ein genaues Bild von der Sandmenge machen, die sich bei jedem Sturm bewegt.“

Im Vereinigten Königreich haben Forscher der Coastal Processes Research Group der University of Plymouth seit 2006 den Strand von Perranporth in Cornwall untersucht, indem sie eine Kombination aus monatlichen topografischen Vermessungen des Strandes und quasi-jährlichen bathymetrischen Vermessungen verwendeten.

Hier führten die Auswirkungen der extremen Winter 2013/14 und 2015/16 zu sehr erheblichen Sandverlusten aus dem Gezeitenstrand und dem Dünensystem. Betrachtet man jedoch das gesamte Sandbudget, einschließlich des Unterwasserteils des Strandes, wurde beobachtet, dass der Strand bis 2018 420.000 Kubikmeter Sand hinzugewonnen hatte.

„Wir sind uns nicht ganz sicher, ob dieser zusätzliche Sand von der Küste oder um die Ecke oder sogar von beidem stammt, aber wir verstehen jetzt, dass extreme Wellen möglicherweise positiv zum gesamten Sandhaushalt beitragen können, obwohl sie Erosion am oberen Strand und in den Dünen verursachen. “, sagt Professor Gerd Masselink, der die Forschungsgruppe Küstenprozesse leitet.

Bruun-Regel

Wie stark sich eine Küste aufgrund des Anstiegs des Meeresspiegels genau verändern könnte, ist eine Schlüsselfrage, vor der Küstenmanager stehen, wenn sie die eskalierenden Auswirkungen des Klimawandels planen.

In der Vergangenheit wurde dies anhand eines einfachen Ansatzes geschätzt, der als Bruun-Regel bekannt ist. Diese Regel besagt, dass sich die Küste je nach Steilheit der Küste bei einem bestimmten Meter Meeresspiegelanstieg um etwa 20 bis 100 Meter zurückziehen wird.

Unter Verwendung der Bruun-Regel wurde prognostiziert, dass der durch den Klimawandel verursachte globale Anstieg des Meeresspiegels bis zum Ende dieses Jahrhunderts zu einem großen Rückgang oder Verlust von fast der Hälfte der Sandstrände der Welt führen wird.

„Die Bruun-Regel wurde jedoch wegen ihrer Einfachheit kritisiert, da sie die vielen komplexen Faktoren, wie einzelne Strände auf den Anstieg des Meeresspiegels reagieren, nicht berücksichtigt“, sagt Prof. Masselink.

„Dies schließt das Vorhandensein von Sand ein, der in tieferem Wasser unmittelbar vor der Küste gespeichert ist – und sein Potenzial, bei extremen Wetterereignissen mobilisiert zu werden.“

Dr. Harley sagt, diese Ergebnisse unterstreichen, dass extreme Stürme bei langfristigen Projektionen von Sedimentbewegungen an Stränden berücksichtigt werden müssen.

„Es bekräftigt weiter, dass wir wirklich Strand für Strand verstehen müssen, wie sich unsere Strände verändern werden, wenn der globale Meeresspiegel weiter ansteigt.“

Am Auge des Sturms vorbeischauen

Dr. Harley sagt, dass es so wenige Messungen des Meeresbodens unmittelbar vor unseren Küsten gibt, dass es schwer zu sagen ist, wie viel Sand möglicherweise in Zukunft mobilisiert werden könnte.

Obwohl diese Ergebnisse nur aus drei extremen Sturmsequenzen stammen, verändert es möglicherweise, wie Menschen die langfristige Zukunft unserer Küsten verstehen können.

„Wir kratzen hier nur an der Oberfläche. Wir müssen diese Art von Überwachungsmessungen für mehr Stürme und verschiedene Arten von Küstenumgebungen unter verschiedenen Bedingungen wiederholen“, sagt er.

„Nur dann werden wir in der Lage sein, ein klareres Verständnis dafür zu bekommen, wie viel Sand vor der Küste gespeichert ist, der möglicherweise dazu beitragen könnte, die Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs abzufedern – und ein klareres Bild davon, wie unsere Strände im Jahr 2100 und später aussehen könnten darüber hinaus.“