海岸侵蚀

作者:Ryan Hopkins

自现代以来，去海滩旅行一直是夏季传统的一部分。美国人对海洋有着特别强烈的感情;据估计，仅今年就会有2亿人到美国海滩旅游。海洋及其波浪和潮汐的循环给了海岸一种持久的感觉，但在世界各地，代价高昂的海岸侵蚀危机已经生根发芽。20世纪40年代，德国在法国西海岸建造了许多掩体，作为二战大西洋墙的一部分;现在，它们在涨潮时在水下。每年有100万立方米的沙子从荷兰海岸流失，这对于一个低于海平面30%的国家来说是一个很大的问题。在美国，自20世纪80年代以来，佛罗里达州西南部地区的海岸线已经后退了200多英尺。

自海洋形成以来，地球的海岸一直处于不断进化的状态。影响我们海岸的缓慢地质过程也塑造了我们的大陆。火山和地震有能力提高或降低陆地水平，决定了海岸线的位置和范围。这些通常是非常缓慢的变化，但我们有一些机会见证了一些非常快速的转变。Surtsey岛位于冰岛附近的大西洋北部，是1963年至1967年为期四年的火山爆发的结果。这座火山从海平面以下426英尺上升到一个一平方英里的岛屿，让人们有机会一窥海底快速形成陆地的过程。但一旦熔岩停止流动，重点就转向了侵蚀，岛屿开始消失。岛屿边缘松散的岩石和沙子被迅速冲走，留下了坚硬且耐侵蚀的岩石核心，将苏尔特塞岛的面积缩小到原来的一半。在1989年的洛马普列塔地震中，旧金山码头地区的大片土壤液化，导致许多建筑物、道路和数英里的海岸线被完全摧毁。任何由风暴或地震引起的洪水都会带来侵蚀的可能性。 The 2004 tsunami presents an extreme example of coastal shift. Along the coast of Thailand, many areas experienced a one foot reduction in sand level while other areas found themselves swamped under several feet of sand and mud.

抬高或降低海岸线的灾难性过程可以很快造成大量破坏，但就纯粹的规模而言，海洋缓慢而无情的攻击是无法比拟的。海岸通过海浪接收海洋的能量，尽管在全球范围内，海浪可能看起来相似，但在它们所接触的每个海岸，它们的影响都是不同的。也许海浪侵蚀效应最有力的预测因素是海滩附近海底的地形。沙洲或较大的浅滩会耗散波浪能量，就像地面上的显著“凸起”一样。这些条件可以迅速变化，导致侵蚀速度出乎意料地快或慢。

海岸的组成和形状也对侵蚀有很大影响。逐渐倾斜出海面的沙滩会消散海浪的能量，而底部没有任何沙子或沉积物的悬崖则会被海浪的全部力量击中，被迫迅速撤退。海岸也同样重要。抗拒运输且内部结构坚固的物质，如大型火山岩，侵蚀缓慢，而松散的沉积物，如佛罗里达海岸发现的细沙，被冲走得很快。植被起着双重作用，不同类型的植被有助于或阻碍侵蚀。红树林有蔓生的根系，可以保护沙子，而地衣可以把大块坚硬的岩石分解成碎片，然后被冲进大海。

人类活动也有双重作用;由于海平面上升，人为的气候变化加剧了全球范围内的侵蚀，但我们也有能力减缓和恢复正在退缩的海岸。有管理的重新调整策略包括让居民和企业远离上涨的水位/后退的海岸，让海洋前进。当侵蚀的土地不是很理想，只有少数居民需要搬迁时，这可能是一种节省成本的策略。相比之下，“守住防线”策略让居民呆在自己的地方，重点是维护现有的海岸线。这可以通过硬防御来实现，比如海堤，它通常比软防御更便宜，也更容易建造，比如用沙子补充海滩。目前，欧洲70%的海岸线都有坚固的防御。佛罗里达州的县每年花费数百万美元来修复海滩，这对该州数十亿美元的旅游业至关重要。“向海移动”和“有限干预”战略的重点是远离目前的海岸向海洋建造建筑物。向海移动，包括在一个地方建造沙丘或海堤，创造额外的土地，并将海洋向后推，这是一个非常昂贵的策略，但它可以恢复沿海土地和生态系统，这些土地和生态系统是侵蚀的受害者。 Limited intervention uses the natural features of the area to reduce erosion, such as encouraging and promoting wetland formation or barrier coral can reduce erosion of the higher valued coastline. Promoting wetland growth has been a large part of Louisiana's effort to protect New Orleans and other areas near the coast from storm surges and flooding. Climate change, rising sea levels and increased demand for valuable beaches and coastal areas are only raising the stakes in the continuing fight against the ever-encroaching ocean.

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