رویکرد «نوآورانه» به افزایش سطح دریا، اولین نمونهٔ خود در خلیج سانفرانسیسکو

نوشتهٔ تارا داگان، خبرنگار هیئت‌نگار

در یک قطعهٔ تازه از خاک در کنار خلیج سانفرانسیسکو، روش انقلابی جدیدی برای مقابله با تغییرات اقلیمی در پالو آلتو در حال شکل‌گیری است. 

گیاهان بومی جوان در خاک ریشه می‌زنند؛ این خاک بر لایه‌ای از چیپس چوب، لایه‌ای از شن و لایه‌ای از سنگریزه قرار گرفته است. آب تصفیه‌شدهٔ نیروگاهی فاضلابی نزدیک به‌زودی از میان این لایه‌ها عبور می‌کند، گیاهان را آبیاری می‌کند و همزمان قبل از ورود به خلیج، فیلتر می‌شود.

این «دیوار حفاظتی زنده» که به این نام شناخته می‌شود، برای افزایش ارتفاع خود به‌محور مرگ گیاهان و نشست رسوبات طراحی شده است؛ به‌طوری که با افزایش سطح دریا سازگار شود و سواحل را در برابر طوفان‌های بزرگ محافظت کند. می‌تواند همراه با دیوارهای سنتی به‌کار رود که به زیستگاه ادغامی نمی‌پردازند و ممکن است سرانجام از زیر آن عبور کنند.

این همان طرح پشت پروژهٔ جدید پالو آلتو در سواحل آن است که به‌محض عرضه در بهار جاری، اولین نمونهٔ خود در خلیج سانفرانسیسکو خواهد بود و یکی از تعداد کمی پروژهٔ مشابه در سرتاسر جهان محسوب می‌شود. این ساختار که به دلیل عرض وسیع و شیب ملایمش «دیوار حفاظتی افقی» نامیده می‌شود، بخش ۳۱۵ فوتی از ساحل را به یک مرداب آب شیرین تبدیل می‌کند، همراه با چند نوآوری مدرن. هدف این پروژه ارائه الگویی برای سایر پروژه‌ها در پالو آلتو و در سایر نقاط خلیج است؛ هیوارد قصد دارد در تابستان آینده نسخه‌ای به طول یک مایل را به میدان براند.

«به‌نوعی، این بازگشت به روشی است که آب پیش از تمام توسعه‌ها وارد خلیج می‌شد»، گفت دیوید سدلک، استاد مهندسی عمران و محیط‌زیست در دانشگاه کِلبِری که تقریباً یک دهه است به تحقیق دربارهٔ نمونهٔ اولیهٔ دیوار حفاظتی افقی در مکان دیگری از هیوارد می‌پردازد.

سایر مطالب S.F. Chronicle را در گوگل ببینید

قانون کالیفرنیا تمام شهرداری‌های واقع در خلیج و ناحیه ساحلی را ملزم می‌کند که تا سال ۲۰۳۴ طرحی برای حفاظت از سواحل در برابر افزایش سطح دریا داشته باشند. در حالی که فاستر سیتی تصمیم به ساخت دیوار‌ساحلی عظیم‌العام گرفت، ایالت راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت را تشویق می‌کند؛ به‌عنوان مثال بازسازی فرآیندهای طبیعی کنترل سیلاب، همانند بازگردانی مرداب‌های شور در جنوب خلیج. اما دیوار حفاظتی افقی پالو آلتو متفاوت است؛ چون علاوه بر این، مواد مغذی موجود در فاضلاب تصفیه‌شده را فیلتر می‌کند، که یکی از علل رشد جلبک‌های سمی در سال ۲۰۲۲ بود. این دیوارها می‌توانند از نظر هزینه مؤثر باشند و جذاب‌تر از دیوار یا توده‌سنگ باشند.

«منطقهٔ خلیج در حال مواجهه همزمان با چند مشکل بزرگ است: افزایش سطح دریا، افزایش فراوانی طوفان‌ها و آلودگی مواد مغذی خلیج؛ و حل این موارد به‌صورت جداگانه به‌روش سنتی — ساخت دیوارهای بتنی بلندتر یا ارتقاء کارخانجات تصفیه فاضلاب — هزینه‌بر است»، گفت سدلک. «به همین دلیل شور و اشتیاق زیادی برای یافتن راه‌حل‌های چندمنظوره وجود دارد.»

کایتلین سوینی، مدیر مشارکت تخلیه‌ساحلی سانفرانسیسکو، یک سازمان دولتی منطقه‌ای که در این پروژه همکاری کرده و تحت نظارت آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده فعالیت می‌کند، دیوار حفاظتی را هیجان‌انگیز و نوآورانه می‌نامید.

«این پروژه از نظر محلی بسیار مهم است، اما در سطح منطقه‌ای نیز اهمیت ویژه‌ای دارد»، او گفت.

پیش‌بینی‌های میان‌دوره‌ای شورای حفاظت اقیانوس کالیفرنیا نشان می‌دهد که تغییرات اقلیمی ناشی از انسان تا سال ۲۰۵۰ باعث افزایش سطح دریا در منطقهٔ خلیج به‌مقدار ۰٫۸ فوت (حدود ۲۴۲ میلی‌متر) و تا پایان قرن به‌مقدار ۳ فوت (حدود ۹۱۳ میلی‌متر) نسبت به سال ۲۰۰۰ خواهد شد. مقابله با این افزایش در خلیج انتظار می‌رود هزینه‌ای معادل ۱۱۰ میلیارد دلار برای کمیسیون حفاظت و توسعه خلیج در بر داشته باشد.

در این مرحله ارزیابی صرفه‌جویی هزینه‌ای دیوارهای حفاظتی دشوار است، زیرا برگزارکنندگان بر این باورند که هزینه این طرح به مرور زمان کاهش خواهد یافت. پروژهٔ آزمایشی پالو آلتو انتظار می‌رود هزینهٔ ۷ میلیون دلاری داشته باشد که از طریق کمک‌های مالی آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، ادارهٔ منابع آب کالیفرنیا و سازمان محافظت از سواحل ایالت تأمین می‌شود. پروژهٔ مشابهی به‌نام «First Mile» در هیوارد، که بسیار بزرگتر است، هزینه‌ای حداقل ۱۳٫۹ میلیون دلار تخمین زده شده است، طبق گفته یک سخنگوی مشارکت تخلیه‌ساحلی سانفرانسیسکو. دیوار ساحلی شش مایلی فاستر سیتی با هزینه ۹۰ میلیون دلار ساخته شده و نه آب را فیلتر می‌کند و نه زیستگاه بومی فراهم می‌کند.

اما راه‌هایی وجود دارد که هم‌زمان از دیوارهای سنتی و دیوارهای حفاظتی افقی استفاده شود، بسته به نوع املاک موجود در ساحل. مطالعه‌ای که امسال توسط دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز و سرویس ژئولوژیک ایالات متحده انجام شد، نشان داد که ترکیب این دیوارهای افقی با دیوارهای موجود در خلیج سانفرانسیسکو می‌تواند خطر سیلاب را تا ۳۰ درصد کاهش دهد.

داوطلبان سازمان غیرانتفاعی «حفظ خلیج» پیش از این در دیوار حفاظتی پالو آلتو درختچه‌های بومی ساحلی مانند توت سیاه و نه‌خار را کاشتند، جسی اولسون، مدیر احیای زیستگاه در «حفظ خلیج» گفت. این گونه‌ها در مرداب آب شیرینی که پیش از این در اینجا وجود داشته و توسط جویبارهای قبلی تغذیه می‌شده‌اند، به خوبی رشد می‌کنند.

این بخشی از «یکی از چندین زیستگاه بومی مختلف است که ما در تلاشیم آن را شبیه‌سازی کنیم» است، او افزود. این جامعه گیاهی یک «حائل زیبا» ایجاد می‌کند که بین مرداب مدی – ناحیه‌ای وسیع بین سایت دیوار حفاظتی و خلیج – و مسیر عمومی قرار می‌گیرد.

سایر بخش‌های پروژه شامل گونه‌هایی نظیر خرمن‌چه‌ها، سسک‑چوبی‌ها، گندم وحشی خزنده و گونه‌های گلدار سواحلی مانند ستاره‌سان کالیفرنیایی و گلدست قرنطیه‌ای غربی خواهد بود.

زیستگاه جدید پناهگاهی برای موش مرطوب (salt marsh harvest mouse) و قناری ریدگ‌وی (Ridgway’s rail) فراهم می‌کند؛ این دو گونه در خطر انقراض بوده و فقط در اطراف خلیج یافت می‌شوند.

امید این است که این پروژه بتواند سواحل را در برابر سیل محافظت کند و برای ۴۰ تا ۵۰ سال با افزایش سطح دریا همگام باشد، سامنتا انگلاژ، مهندس ارشد حفاظت حوضه‌های آب‌رسانی شهر پالو آلتو گفت.

«همان‌طور که این پوشش گیاهی می‌میرد، تجزیه می‌شود و به خاک تبدیل می‌گردد»، انگلاژ می‌گوید. «وقتی خلیج به سایت پروژه می‌رسد و جریان خود را کاهش می‌دهد، رسوبات را بر روی سایت می‌ریزد»، که باعث افزایش ارتفاع می‌شود؛ به‌امید همگام شدن با جزرهای بالا رونده.

دیوار حفاظتی افقی همچنین به‌دنبال حل مشکلی است که بیشتر مردم ترجیح می‌دهند به آن فکر نکنند: چه‌کار باید با فاضلاب کرد. این پروژه بلافاصله در کنار کارگاه منطقه‌ای کنترل کیفیت آب پالو آلتو ساخته می‌شود، که یکی از ۳۷ کارگاه تصفیه فاضلاب است که در طول سواحل خلیج ساخته شده‌اند زیرا برای عبور فاضلاب از طریق نیروی جاذبه به خلیج تخلیه می‌شوند. این کارگاه‌ها به‌طور خاص در برابر افزایش سطح دریا و همچنین به‌عنوان منبع آلودگی‌های کیفیت آب آسیب‌پذیر هستند.

دیوار حفاظتی افقی پالو آلتو برای حذف مواد مغذی از آب تصفیه‌شده طراحی شده است، اما فقط ۱۰۰,۰۰۰ گالن از ۲۰ میلیون گالن فاضلابی که این کارگاه روزانه به خلیج تخلیه می‌کند، پردازش می‌کند. انگلاژ گفت این به‌دلیل این است که این یک برنامهٔ آزمایشی است.

«ما می‌خواهیم از این پروژه هر چه می‌توانیم بیاموزیم و سپس در نهایت آن را به پروژه‌های بزرگ‌تر برای بهبود دیوارهای حفاظتی که در حدود ۲۰ سال آینده باید انجام شوند، پیوند دهیم»، انگلاژ گفت، با اشاره به ایده‌های ساخت دیوارهای حفاظتی افقی بیشتر و یک دیوار حفاظتی سنتی بزرگتر درون‌زمینی نسبت به پروژهٔ جدید پالو آلتو.

یکی از موانع بزرگ برای دیوار حفاظتی جدید شهر، اخذ مجوزها بود و حل این مسئله مسیر را برای سایر پروژه‌ها هموار می‌کند، دیوید سدلک از دانشگاه کلبری گفت. معمولاً کارخانجات فاضلاب آب تصفیه‌شده خود را به‌عمق خلیج می‌پراکِنند. پالو آلتو مجبور شد با مقامات نظارتی برای تخلیه آب در حاشیهٔ خلیج همکاری کند، او افزود.

در دیوار حفاظتی افقی تجربی در ناحیه بهداشتی اورو لاما در هیوارد، سدلک و تیمش در حال تحقیق دربارهٔ بهترین روش برای حذف آلودگی‌ها، از جمله ترکیبات آلی ریز دارویی و آفت‌کش‌ها، از آب هستند. بر خلاف دیوار حفاظتی پالو آلتو، این دیوار آب را به خلیج تخلیه نمی‌کند.

تیم دریافت کرد که دیوارهای حفاظتی افقی برای «تمیزکاری» تمام فاضلاب‌های تخلیه‌شده توسط تصفیه‌خانه‌های خلیج منطقه، به مساحت وسیعی از زمین نیاز دارند. در بلندمدت، استفاده بهتر می‌تواند تصفیهٔ خوراکی باقی‌مانده پس از بازیافت فاضلاب باشد که پنج برابر بیشتر غلظت دارد، سدلک گفت. او پیش‌بینی می‌کند شهرهای خلیج در سال‌های آینده میزان بازیافت فاضلاب خود را افزایش دهند.

به‌طور کلی، سدلک گفت پروژه پالو آلتو مزایای متعددی از جمله کنترل سیلاب به همراه دارد.

سدلک تنها دو مکان دیگر در جهان می‌داند که از ابزارهای مشابه مبتنی بر طبیعت برای مقابله همزمان با سیلاب و کیفیت آب استفاده می‌کنند، اگرچه دقیقاً دیوارهای حفاظتی افقی نیستند. در بلژیک، یک پروژه شامل کاشت درختان ریز در تپه‌های شنی کنار دریای شمال برای فیلتر کردن خوراکی‌های بازیافتی آب شد. چین از مفهومی به‌نام «شهر اسفنجی» برای طراحی فضاهای شهری استفاده کرده که آب باران را جمع‌آوری و دوباره استفاده می‌کند، به‌جای این‌که سعی در جلوگیری از ورود آن به شهر داشته باشد.

اولسون از «حفظ خلیج» امیدوار است که حضور داوطلبان در کاشت در دیوار حفاظتی جدید پالو آلتو و موقعیت آن نزدیک به مسیر پیاده‌روی موجود، به عموم کمک کند تا مفهوم را بهتر درک کنند.

«فکر نمی‌کنم بسیاری از مردم حتی از این موضوع آگاه باشند که فاضلاب اضافی به خلیج تخلیه می‌شود، اگرچه این کار به‌طور شدید نظارت می‌شود»، او گفت. «اما سپس ایدهٔ فیلتراسیون آن از طریق یک شیب مجاور …»