Для борьбы с растущим риском наводнений Венеция потратила миллиарды евро на строительство трех барьеров, которые могут временно закрыть лагуну, окружающую город, от Средиземного моря. Теперь ученые сообщают, что, блокируя ливневые воды, вызывающие наводнения, барьеры также предотвращают попадание жизненно важных отложений в солончаки лагуны, что в конечном итоге может помешать их способности оставаться выше уровня моря.
«Полученные данные являются поучительной историей о неожиданном воздействии защиты от наводнений и необходимости поддерживать естественную динамику экосистем, — говорит Расти Фигин, прибрежный эколог из Техасского университета A&M в Колледж-Стейшн. — Эти инженерные сооружения множатся по всему миру, и ситуация с Венецией является большим предвестником!».
Венеция — низко расположенный островной город, окруженный лагуной — особенно уязвима для наводнений, когда во время приливов случаются штормы. После рекордного наводнения 1966 года правительство начало планировать способы предотвращения дальнейшего ущерба. Долгожданный результат: барьер под названием MOSE (сокращение на итальянском от экспериментального электромеханического модуля и дань уважения библейскому пророку, разделившему Красное море), который состоит из затопленных ворот на трех входах в Венецианскую лагуну. Когда шторм начинает поднимать воду слишком высоко, появляются большие панели, закрывающие входные отверстия. Строительство началось в 2003 году, а затраты оцениваются более чем в 6 миллиардов евро. Барьер был впервые активирован во время шторма в октябре 2020 года. За год до этого, в 2019 году, было объявлено чрезвычайное положение, когда затопило площадь Сан-Марко (на фото обложки; автор Филиппо Монтефорте) и другие районы Венеции.
Это было удачное время для Давиде Тоньина, аспиранта Падуанского университета. Он изучал, как наносится осадок на солончаки Венецианской лагуны. Осадок жизненно важен, потому что он обеспечивает питание и опору для растений. Накапливаясь на протяжении десятилетий или столетий, этот материал также помогает растениям справляться с повышением уровня моря. Тоньин и его коллеги хотели знать, какая часть этого осадка попадает на солончаки из-за мягких приливов Венеции, а какая — во время шторма.
Начиная с октября 2018 года, Тоньин измерял накопление наносов в 54 неглубоких пластиковых контейнерах на трех солончаках, которые находились в разных местах — близко к заливу, за барьерными островами и у берега, — чтобы проверить, могут ли различные волновые формы повлиять на отложение наносов.
«Мы хотели получить полную картину всей лагуны», — говорит Тоньин. В течение следующих 39 месяцев он собрал 1446 образцов. Когда была хорошая погода и нормальные приливы, в контейнерах не было осадка или было всего несколько зерен. Но шторм может затопить солончаки на уровень от 50 до 100 сантиметров воды и оставить до 5 миллиметров осадка, как он обнаружил.
В целом, штормы ежегодно оставляли на болотах 70% всего наносов. Но после того, как начал действовать барьер, годовая скорость накопления осадков на трех участках упала в среднем на 25%, сообщает Тоньин и его коллеги в статье, опубликованной 29 ноября в журнале Nature Geoscience. По их словам, это снижение на удивление велико, учитывая, что барьеры закрывались только примерно на 70 часов в год.
Эти цифры имеют значение, ведь солончаки увеличиваются по вертикали всего на 3 миллиметра в год. Между тем, уровень моря в лагуне повышается на 2,5 миллиметра в год, и эта скорость, вероятно, будет расти из-за глобального потепления. Утрата наносов из-за закрытия барьера остановит рост солончаков на 1,1 миллиметра — достаточно, чтобы они могли медленно утонуть, даже при нынешних темпах повышения уровня моря, говорит соавтор Андреа Д’Альпаос из Университета Падуи. «Это очень важный миллиметр для Венеции», — подчеркивает Тоньин.
По словам Тома Спенсера из Кембриджского университета, прибрежные водно-болотные угодья, которые испытывают небольшие приливы, такие как Венецианская лагуна, кажутся особенно уязвимыми перед повышентем уровня моря. Что еще хуже, солончаки там уже лишены наносов, отмечает Зои Хьюз, прибрежный геоморфолог из Бостонского университета, которая не принимала участия в исследовании. Пятьсот лет назад Венеция отклонила реки, впадающие в лагуну. Реки с наносами, которые помогали поддерживать здоровье болот, также заполняли водные пути и затрудняли проход судов. Затем, в 20-м веке, причалы, построенные на трех входах в лагуну, изменили течения, так что приливы регулярно удаляют отложения из лагуны.
Фейгин отмечает, что исследование было относительно кратким и что трудно получить исчерпывающую оценку седиментации, которая может сильно варьироваться от солончака к солончаку. Но соавтор Лука Карниелло, прибрежный ученый из Падуанского университета, уверен в результатах. «Это точная картина того, что происходит сейчас», — говорит он. Исследователи продолжили наблюдение за тремя осадочными ловушками, и новые данные согласуются с выводами в статье, говорят он и Тоньин.
Итак, что нужно сделать, чтобы помочь болотам? Авторы считают, что действие барьера следует изменить, чтобы уменьшить его воздействие на экосистему Венеции. Если отложить его активацию до тех пор, пока уровень воды не станет на 20 сантиметров выше текущего порогового значения, во время шторма будет осаждаться только на 10% меньше наносов, чем до строительства барьера. Также можно было бы закрывать определенные ворота только при определенных условиях, добавляет Карниелло. Другой вариант — добавить больше наносов из других источников, таких как земснаряды, или путем привода воды с наносами из близлежащих рек. По словам Тоньина, в комплексе такие подходы могут увеличить продолжительность жизни солончаков.
В настоящее время барьер необходим для защиты Венеции, но более широкое видение отсутствует, — говорит Джейн да Мосто, ученый-эколог и исполнительный директор неправительственной организации «We Are Here Venice», которая способствует пониманию хрупкой экологии Венеции. «Все в Венеции отчаянно нуждаются в разработке и реализации какой-то стратегии».
Долгосрочное планирование также будет важным, говорит соавтор Марко Марани из Университета Падуи. За последние 30 лет наводнения в Венеции стали более обычным явлением, и эта тенденция сохранится по мере подъема уровня океана. Из-за недостатка наносов солончаки не могут справиться с повышением уровня моря. Более частое закрытие заграждений не только приведет к тому, что болота лишатся отложений, но ещё и будет мешать движению судов и затруднять нормальную циркуляцию воды в лагуне и из нее. «Здесь, в Венеции, — говорит Марани, — нам придется больше думать о будущем».
Автор: Эрик Стокстад