Während des Holozäns, das vor etwa 11.700 Jahren begann, kam es aufgrund des jahrtausendelangen Anstiegs des Meeresspiegels weltweit zu einem Rückzug der Küsten. Ein Forscherteam der Nanyang Technological University in Singapur (NTU Singapore) stellte jedoch fest, dass dies für die Küsten Singapurs nicht zutrifft.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Meeresgeologie im September festgestellt, dass die südliche Küstenregion selbst bei hohen Anstiegsraten des Meeresspiegels (fünf Millimeter pro Jahr – ein Millimeter über den aktuellen Werten) widerstandsfähig blieb und sich seewärts ausdehnte.
Küsten ziehen sich normalerweise zurück, wenn der Meeresspiegel steigt, tief liegende Küstengebiete überschwemmt werden, Küstenland überschwemmt und Küstenmerkmale wie Klippen und Küstenlinien erodieren, was zu einem Rückzug ins Land führt.
Die Studie von Wissenschaftlern des Earth Observatory of Singapore der NTU Singapore ergab, dass der Schlüssel zur Widerstandsfähigkeit der Küsten Singapurs in der stetig hohen Menge an Sedimenten liegt, die sich um sie herum ablagern und als Schutz gegen den Anstieg des Meeresspiegels dienen.
Durch eine Analyse von Sedimenten, die in Singapurs Marina South gesammelt wurden, entdeckten die Forscher, dass sich die sedimentreichen Küsten des Landes vor 10.000 bis 7.000 Jahren während einer Zeit hohen Meeresspiegels von Mangroven zu Flussmündungen und schließlich zu einem Küstengebiet mit einem Flussdelta entwickelten erheben.
Laut den Forschern deuten aktuelle Forschungsergebnisse darauf hin, dass sich die Küste zurückzieht und umgekehrt, wenn die Anstiegsrate des Meeresspiegels größer ist als die Sedimentationsrate. Ihre Studie liefert jedoch den ersten quantifizierten Schwellenwert von 1,7, was zeigt, dass die alte Küste Singapurs stabil war und sich seewärts bewegte, selbst wenn der Meeresspiegelanstieg bis zum 1,7-fachen der Sedimentationsrate betrug. Zuvor verwendeten Studien ein hypothetisches Eins-zu-eins-Verhältnis, um den Zusammenhang zwischen Sedimentation und Meeresspiegelanstieg zu beschreiben.
Die Studie liefert neue Einblicke in das Zusammenspiel zwischen steigendem Meeresspiegel und Sedimentation und zeigt, dass eine Küste mit hohem Sedimentvorrat, wie beispielsweise die von Singapur in den letzten Jahrtausenden, den Anstieg des Meeresspiegels abmildern könnte.
Der Hauptautor, Assistenzprofessor Stephen Chua vom Earth Observatory of Singapore an der NTU Singapore, sagte: „Die Ergebnisse unserer Studie verdeutlichen den bemerkenswerten Wert der Sedimentversorgung für die Widerstandsfähigkeit der Küstensysteme Singapurs in Zeiten schnellen Meeresspiegelanstiegs.“ Diese historische Perspektive ist von unschätzbarem Wert, da sie Einblicke in die möglichen Reaktionen der Küstensysteme Singapurs auf zukünftige Szenarien des Meeresspiegelanstiegs bietet.
„Diese Methode kann auch für eine fundierte Entscheidungsfindung, ein nachhaltiges Küstenmanagement und die Entwicklung von Strategien zur Abmilderung der Auswirkungen auf die Länder in Süd-, Südost- und Ostasien eingesetzt werden, da dort Milliarden von Menschen leben, die durch den steigenden Meeresspiegel gefährdet sind.“ Ebenen.“
Der Zweitautor Professor Adam Switzer, leitender Forscher am Earth Observatory of Singapore der NTU, sagte: „Die Festlegung eines Schwellenwerts zwischen Sedimentation und Meeresspiegelanstiegsraten stellt einen positiven Schritt in unserem Verständnis der Widerstandsfähigkeit von Küsten dar. Genaue Daten zu Sedimentationsraten fließen in die Planung und den Bau ein.“ Küsteninfrastruktur, einschließlich Deichen und Hochwasserschutz. Das Verständnis, wie sich Sedimente ansammeln oder erodieren, kann zu effektiveren technischen Lösungen führen, die natürliche Prozesse berücksichtigen.“
Die Ergebnisse sind ein Beispiel für die Forschung, die den strategischen Plan NTU 2025 unterstützt, der darauf abzielt, die großen Herausforderungen der Menschheit in Bezug auf Nachhaltigkeit anzugehen und die Umsetzung von Forschungsergebnissen in Innovationen zu beschleunigen, die die Auswirkungen des Menschen auf die Umwelt mildern.
Sedimentation im heutigen Kontext
Sedimentation tritt auf, wenn Flüsse Sedimente wie Kies, Sand und Schlick in Richtung Küstengebiete transportieren, wo sie sich ablagern. Dieser Prozess fungiert als natürlicher Schutz gegen den Anstieg des Meeresspiegels, da er erodierte Sedimente wieder auffüllt und die natürliche Form und Grenze der Küstengebiete erhält.
Diese Küstensedimente unterstützen auch das Wachstum kritischer Küstenlebensräume wie Mangroven und Salzwiesen und verbessern so die Widerstandsfähigkeit der Küsten, die Artenvielfalt und die Kohlenstoffspeicherung weiter.
Allerdings hat die Urbanisierung in Ländern weltweit aufgrund von Landgewinnung, Infrastrukturentwicklung, veränderten Flussläufen und Regenwassermanagement zu verringerten Sedimentationsraten entlang der Küsten geführt.
Während die Urbanisierung wirtschaftliche Vorteile und Entwicklungsmöglichkeiten mit sich bringt, fordert sie auch die Küstenökosysteme heraus und erfordert eine sorgfältige Planung, um die negativen Auswirkungen auf die Sedimentation und die Widerstandsfähigkeit der Küsten abzumildern.
Die aktuelle Sedimentationsrate in Singapur ist noch unbekannt, obwohl das NTU-Team aufgrund der hohen Niederschlagsmengen in Singapur davon ausgeht, dass sie weiterhin hoch bleibt.
Chua fügte hinzu: „Wir gehen davon aus, dass die Sedimentationsraten in Singapur hoch sein werden, da es in einer äquatorialen Region mit hohen Verwitterungs- und Sedimenttransportraten liegt. Mehrere Flüsse, darunter die Flüsse Singapur, Kallang und Buloh, beeinflussen den Inselstaat und transportieren Sedimente von dort.“ Einzugsgebieten bis hin zu Küstengebieten. Unsere zukünftige Arbeit zielt darauf ab, die Sedimentationsrate und Verteilungsmuster genau zu ermitteln, um politische Entscheidungsträger besser über die laufenden Bemühungen zum Schutz der Küste Singapurs zu informieren.“
Switzer fügte hinzu: „Trotz der raschen Urbanisierung weltweit, die sich möglicherweise auf die Sedimentation ausgewirkt hat, ist Singapur ein Sonderfall, da das Land strategische Küstenmanagement- und Entwicklungspläne umgesetzt hat, die die Sedimentationsraten berücksichtigen. Diese Pläne beinhalten oft Maßnahmen, um sicherzustellen, dass die Sedimentation relativ hoch bleibt, da sie dazu beiträgt.“ für die Stabilität und Widerstandsfähigkeit der Küstengebiete.“
Das Team fügt hinzu, dass die Kombination des strategischen Managements der Sedimentversorgung mit der Erhaltung und Wiederherstellung von Mangroven einen ganzheitlichen und naturbasierten Ansatz zur Bekämpfung des Meeresspiegelanstiegs bietet. Diese Strategie nutzt die Kraft natürlicher Prozesse und Ökosysteme, um die Widerstandsfähigkeit der Küsten zu stärken, Gemeinden zu schützen und die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern. Es stellt einen nachhaltigen und umweltfreundlichen Ansatz für das Küstenmanagement angesichts des steigenden Meeresspiegels dar.
Mehr Informationen:
Stephen Chua et al., Küstenreaktion auf holozäne Meeresspiegelveränderungen: Eine Fallstudie aus Singapur, Meeresgeologie (2023). DOI: 10.1016/j.margeo.2023.107146