將自然與常見的”硬”海岸保護措施相結合的混合解決方案可能會在低風險地區帶來更多好處。普通的”硬”海岸防禦措施，如混凝土海牆，可能難以跟上日益增長的氣候風險。一項新的研究表明，在某些情況下，將它們與基於自然的解決方案相結合，可以創造出適應能力更強的防禦系統。

這幅插圖顯示了自然（珊瑚礁）和軟措施（重新種植的紅樹林）與混凝土海牆形成的混合防禦。在2023 年舉行的最近一次聯合國氣候大會COP28 上，基於自然的解決方案被認為是應對氣候變遷、污染和生物多樣性喪失”三重地球危機”的關鍵選擇。圖片來源：2024, Nicola Burghall

研究人員查閱了304 篇關於世界各地海岸防禦性能的學術文章，其中包括：自然環境；軟措施（支持或豐富自然）；硬措施（如混凝土海堤）；以及上述措施的混合體。結果表明，軟措施和混合措施比硬措施更具成本效益，在低風險地區，混合措施的整體減災效果最好。

雖然由於缺乏數據，它們在造成高風險的極端事件中的比較表現尚不清楚，但這些結果仍然支持謹慎納入基於自然的解決方案，以幫助保護、支持和豐富沿海社區。

數百年來，日本壯麗的自然海岸線，富士山、風吹松樹和岩石海灘等標誌性景觀，一直被繪畫和版畫所捕捉和讚美。但如今在海邊漫步，卻很難找到一片保留著原始自然海景的地方。

到了1990 年代初，政府的一項調查發現，約40% 的海岸已被混凝土海牆、填埋的港口、堆積如山的四足動物等改變，為藍綠色的景觀增添一片片灰色。無序擴張的沿海城鎮已容納了大部分人口，因此保護家園和企業免受海嘯、颱風和海平面上升的危害已成為日益嚴峻的挑戰。

傳統海岸防禦面臨的挑戰

東京大學永續發展科學研究生課程的博士生、一項關於海岸防禦的新研究的主要作者Lam Thi Mai Huynh 解釋說：”海牆、堤壩、水壩和防波堤這些所謂的傳統硬措施，儘管是全球最受歡迎的海岸防禦措施，並且有著良好的記錄，但卻面臨著與日益增長的氣候風險保持同步的挑戰。”這些堅硬的結構造價昂貴，隨著海平面的上升和氣候災害的加劇，需要不斷升級和維修。雖然它們能很好地減輕某些沿海災害風險，但也會對沿海社區造成嚴重破壞，並對環境產生不利影響。此外，它們往往會極大地改變海景，有時還會使當地社區與大自然和我們想要保護的環境疏遠”。

探索基於自然的解決方案

為了更好地了解不同的硬質海岸防禦工事和基於自然的海岸防禦工事的性能和效益，一個國際小組比較了304 項學術研究的結果。以自然為基礎的海岸防禦措施包括”自然”生態系統，例如現有的紅樹林和珊瑚礁；”軟”措施，即恢復、復原、重新造林或滋養自然生態系統；以及”混合”措施，即結合自然成分和硬結構，例如在紅樹林前設置混凝土防波堤。

“透過融入這些天然成分，我們可以建立起既能降低風險又能帶來巨大環境效益的海岸防禦系統。」東京大學未來倡議研究所的亞歷山德羅斯-加斯帕拉托斯教授說： “我們相信，這種策略在世界許多地方都大有可為，但它們也不是’一勞永逸’的解決方案。”

海岸防禦戰略綜合分析

研究人員對每種防禦措施的三個關鍵方面進行了分析：1.降低風險（措施能在多大程度上降低波浪高度和能量，並影響海岸線變化）；2.減緩氣候變遷（包括基於自然的措施的碳儲存和溫室氣體排放）；3.20 年內的成本效益。

“我們的研究結果表明，在低風險地區的所有海岸防禦方案中，混合措施能最大程度地降低風險。混合措施可以利用硬措施和軟措施的優點。它們既能提供工程屏障的直接效果，又能在很大程度上保持可滲透植被區的生態功能，”Huynh 說。 “所有基於自然的解決方案都能有效地儲存碳，而在20 年的時間裡，軟措施和混合措施都比傳統的硬措施更具成本效益，儘管它們都能帶來積極的經濟回報。”

海岸防禦的謹慎與潛力

這些發現為將基於自然的成分整合到海岸防禦系統中並擴大其規模提供了有力的證據，但研究小組建議在這樣做時要謹慎。加斯帕拉托斯警告說：”所有類型的海岸防禦系統都還需要在極端事件和高風險緊急情況下通過配對實驗進行充分測試。在有更多這樣的實驗聚焦於此之前，我們必須謹慎行事，不要對海岸防禦方案的比較性能做出任何普遍的假設，無論是自然的、軟的還是混合的措施”。 “

Huynh 和Gasparatos 承認由於缺乏對極端和高風險情況的研究而造成的局限性，但他們仍然認為，這項研究支持在低風險地區投資於基於自然的海岸防禦解決方案的想法。這樣的研究對決策者、海岸規劃者和希望做出實證決策的社區具有重要意義。

“我堅信，在這個氣候變遷日益加劇的時代，我們必須更加仔細地考慮這些屏障的設計和功能。以自然為基礎的解決方案不僅能在許多領域降低風險、減緩氣候變化，還能幫助重新建立人與自然的聯繫，支持生物多樣性。綠化我們的海岸線可以創造出提高生活品質、促進社區福祉和激發環境管理意識的空間。”

編譯自: ScitechDaily