Dämme zur Verhinderung von Überschwemmungen an der Küste können die Lage verschlimmern

Der gängige Bau von Dämmen zur Verhinderung von Überschwemmungen kann einer neuen Studie zufolge tatsächlich zu heftigeren Überschwemmungen an der Küste beitragen.

Die Studie, veröffentlicht im Journal of Geophysical Research: Ozeaneuntersuchte die Auswirkungen von Dämmen in Küstenmündungen, wo Flüsse und Meeresgezeiten aufeinandertreffen. Diese riesigen Infrastrukturprojekte erfreuen sich weltweit zunehmender Beliebtheit, unter anderem um stärker werdende Stürme, Salzeinbrüche und den durch den Klimawandel verursachten Anstieg des Meeresspiegels abzufedern.

Durch die Analyse von Daten und Messungen aus dem Hafen von Charleston in South Carolina, die mehr als ein Jahrhundert zurückreichen, stellten Forscher fest, dass Küstendämme Überschwemmungen nicht unbedingt abmildern. Dämme können das Hochwasserrisiko entweder erhöhen oder verringern, je nachdem, wie lange eine Sturmflut andauert und wie viel Reibung durch den Wasserfluss entsteht.

„Normalerweise gehen wir davon aus, dass Sturmfluten landeinwärts kleiner werden, aber die Form des Beckens kann tatsächlich dazu führen, dass sie größer werden“, sagte der Hauptautor Steven Dykstra, Assistenzprofessor am College of Fisheries and Ocean Sciences der University of Alaska Fairbanks.

Flussmündungen haben normalerweise die Form eines Trichters und verengen sich landeinwärts. Durch den Bau eines Staudamms wird die Mündung verkürzt, da hier eine künstliche Wand entsteht, die die landeinwärts ziehenden Sturmflutwellen reflektiert. Die sich verengende Kanalform erzeugt außerdem kleine Reflexionen, die sich mit der Dauer der Flutwelle verändern. Dykstra verglich diese sturmgetriebenen Wellen mit Spritzern in einer Badewanne, wobei bestimmte Wellenfrequenzen dazu führen, dass Wasser über die Seiten schwappt.

Nachdem die Forscher den Hafen von Charleston als Fallstudie herangezogen hatten, nutzten sie Computermodelle, um die Reaktion auf Überschwemmungen in 23 weiteren Flussmündungen in unterschiedlichen geografischen Gebieten zu messen. Dabei handelte es sich sowohl um aufgestaute als auch um natürlich entstandene Flussmündungssysteme, darunter Cook Inlet in Alaska.

Die Modelle bestätigten, dass die Beckenform und die Veränderungen, die es durch einen Damm verkürzen, die Schlüsselkomponente sind, die bestimmt, wie Sturmfluten und Gezeiten landeinwärts wandern. Bei der richtigen Amplitude und Dauer werden Wellen in aufgestauten Umgebungen größer, anstatt kleiner zu werden.

Die Studie ergab auch, dass Gebiete weit entfernt von Küstendämmen immer noch direkt von der vom Menschen geschaffenen Infrastruktur beeinflusst werden können. In der Gegend von Charleston traten die höchsten Sturmfluten regelmäßig mehr als 80 Kilometer landeinwärts auf.

„Das Beängstigende daran ist, dass die Menschen manchmal gar nicht wissen, dass sie sich in einer Küstenzone befinden“, sagte Dykstra. „Der Anstieg des Meeresspiegels macht den Menschen im Landesinneren bewusst, dass sie nicht vor den Auswirkungen der Küsten geschützt sind – und das passiert normalerweise bei einer massiven Überschwemmung.“

Weitere an der Studie beteiligte Personen waren Enrica Viparelli, Alexander Yankovsky und Raymond Torres von der University of South Carolina sowie Stefan Talke von der California Polytechnic State University, San Luis Obispo.