Когда береговая линия подвергается массированной эрозии, подобно урагану, сровнявшему с землей пляж и прилегающую к нему окружающую среду, она должна перестроить себя—полагаясь на устойчивость своих естественных прибрежных структур, чтобы начать собирать себя воедино таким образом, чтобы позволить ей пережить следующие крупные явления, которые встретятся на ее пути.

Д-р Оренсио Дюран Винент, доцент, и Игнасио Родригес-Итурбе, Заслуженный профессор университета и профессор кафедры океанотехники Уоффорда Кейна Техасского Университета A&M, исследуют устойчивость барьерных островов и прибрежных дюн после паводков и штормов. При этом они помогают инженерам и исследователям оценить уязвимость прибрежных ландшафтов.

Их полные результаты были опубликованы в соответствующих статьях в Трудах Национальной академии наук под названием "Вероятностная структура событий, контролирующих восстановление прибрежных дюн после шторма" и "Стохастическая динамика возвышения барьерного острова"."

"Если вы понимаете, как растут дюны, то можете принять меры, например, с точки зрения растительности или искусственных барьеров, чтобы защитить береговую линию",-сказал Родригес-Итурбе. "Но вы не сможете защитить или управлять, в данном случае, дюнами и барьерными островами, если сначала не поймете происходящую динамику."

В целом, существует два типа паводковых явлений вдоль побережья: стихийные бедствия, такие как ураганы и цунами, которые вызывают волны, опустошающие береговую линию, и меньшие штормовые волны, которые не наносят масштабного ущерба, но все же влияют на прибрежную среду. Как объяснил Дюран Винент, именно эти небольшие, рутинные события контролируют устойчивость дюн и барьерных островов после шторма, которые играют ключевую роль в защите прибрежных сообществ, поглощая часть воздействия от волн.

"Эти события на самом деле недостаточно сильны, чтобы полностью разрушить зрелую дюну, но они достаточно сильны, чтобы предотвратить ее рост в первую очередь после шторма, который разрушает дюны и растительную экосистему", - сказал он.

Имея это в виду, исследовательская группа сначала изучила структуру и свойства таких небольших многоводных событий со всего мира, используя буй и другие данные для расчета таких характеристик, как высота пляжа, разбег волн и уровень воды, чтобы проанализировать их.

Их выводы были двоякими: во-первых, они подтвердили, что многоводные события происходят случайно и не связаны друг с другом. Затем команда обнаружила, что многоводные явления во всем мире имеют одни и те же общие характеристики и имеют одну и ту же типичную частоту в год с заданной интенсивностью при измерении на уровне пляжа.

"Это означает, что мы действительно можем сказать что-то о типичном размере этих неприятных наводнений или типичном размере и частоте событий, влияющих на восстановление прибрежной среды", - сказал Дюран Винент. "Независимо от местоположения, у нас есть единое описание. И это значительно упрощает работу для политиков или менеджеров, потому что тогда им не нужны сложные расчеты."

Команда взяла недавно обнаруженную информацию и применила ее для разработки модели, которая определит высоту барьерного острова и, в конечном счете, сможет ли дюна преуспеть. Кроме того, эта модель предоставляет ценный инструмент для восстановления береговых линий, которые были разрушены и разрушены с течением времени, поскольку она дает инженерам возможность увидеть, насколько высокой должна быть дюна или барьерный остров, чтобы предотвратить частые переливы и, таким образом, обеспечить выживание экосистемы.

"Динамика между многоводными событиями и геоморфологией барьерных островов сложна, потому что влияние любого многоводного события зависит от того, насколько велики дюны",-сказал Родригес-Итурбе.

-А потом, пока дюна растет, эти многоводные события случайным образом прерывают ее рост,-сказал Дюран Винент. "Это означает, что существует конкуренция между частотой эрозионного события прилива и тем, как быстро растет дюна."

Это соревнование стало основой их аналитического уравнения, разработанного для определения того, сможет ли дюна преуспеть, математически отображая, в каких условиях барьерный остров будет устойчивым или уязвимым.

Дюны на барьерных островах жизненно важны, объяснил Дюран Винент, потому что они предотвращают проникновение воды на остров и защищают растительность на задней части острова от наводнений, позволяя расти разнообразной растительности, которая в противном случае нетерпима к морской воде.

ИСТОЧНИК