В цял свят крайбрежните зони са силно застрашени от покачващото се морско равнище и засилващите се бури.

Островните държави и градовете в тези зони предприемат действия за защита - от изграждане на морски бариери до създаване на изкуствени дюни по плажовете.

На Малдивите, 900-километрова верига от около 1200 острова в Индийския океан, Лабораторията на Масачузетския технологичен институт (MIT) и местната организация Invena работят върху по-естествено решение.

С помощта на потопяеми структури използват силите на океана, за да накарат пясъка да се натрупва на внимателно подбрани места и така да защити островите, като дори потенциално отгледа нови, пише CNN. От 2019 г. организациите провеждат полеви тестове на Малдивите, където бреговата линия на почти всеки остров ерозира.

Различните експерименти, проведени предимно в плитчините на рифовата равнина южно от столицата Мале, включват всичко – от потапяне на мрежа от въжета, за да се събере пясък, до специален материал, който след контакт с вода придобива бетонова устойчивост, за да създаде бариера на морското дъно, където да се натрупва пясък.

В друг полеви експеримент над брега е инсталирана плаваща градина, за да се проучи дали корените могат да помогнат за стабилизирането на вече натрупания пясък и за събирането на още.

Може би това не звучи толкова новаторски.

Идеи като използването на мангрови гори за защита на крайбрежието съществуват от известно време. Но зад тази работа стоят сериозни данни и технологии. Полевите инсталации започват като експерименти в резервоари за вълни в кампуса на Масачузетския технологичен институт в Кеймбридж, Масачузетс.

За да определи как да ориентира структурите и идеалната им геометрия, екипът разчита на информация за вълните и океанските течения, събрана от сензори за наклон на Малдивите, публично достъпни данни за приливите и отливите и времето, хиляди компютърни симулации и модел за машинно обучение, обучен на сателитни снимки, за да предвиди как ще се движи пясъкът.

Скайлър Тибитс, основател на лабораторията, която се занимава с материали и процеси, позволяващи формирането на обекти и пространства, заяви пред CNN, че се надява подводните структури да осигурят по-устойчив метод от конвенционалните инженерни решения за укрепване на ерозиралите брегове.

„Ние използваме естествената сила на океана, за да направляваме пясъка“, обяснява ученият.

„Пясъкът иска да бъде там“

Малдивските острови, със средна височина от само метър над морското равнище, са най-ниско разположената страна в света. За да се справят с проблема, длъжностните лица, операторите на ваканционни курорти и предприемачите на недвижими имоти прибягват до драгиране и инженерни решения, като изграждат морски стени и вълноломи. Но тези мерки могат да бъдат скъпи, трудни за поддържане и разрушаващи екосистемите.

Изпомпването и драгирането трябва да се повтаря на няколко години. Морските стени и друга инфраструктура могат дори да засилят ерозията, която са предназначени да предотвратят или поправят, особено когато проектирането или строителството е некачествено или идеите са копирани от други места, без да се преценят местните съображения, подчертава CNN.

Пол Кенч, специалист по геоморфология на крайбрежието в Националния университет на Сингапур, който не участва в работата на MIT и Ivena, е видял доказателства за това.

Изследванията му показват, че структурите от морски стени до пристанища за лодки могат да влошат ерозията и продуктивността на рифовете.

„Видовете инженерни решения, които сме склонни да използваме по континенталните брегове, не би трябвало да се доближават до рифови острови“, казва той, но „хората са склонни да ги използват, защото това е, което знаят“.

Лабораторията на Масачузетския технологичен институт (MIT) и компанията Invena използват местни данни, като работят с природните сили, а не срещу тях, твърди Тибитс, „така че пясъкът иска да бъде там“.

С всеки полеви експеримент групата напредва в разбирането какви материали, конфигурации и строителни техники могат да накарат пясъка да се натрупва по най-простия, икономически ефективен, устойчив и дълготраен начин.

Тибитс смята, че в близко бъдеще наученото може да се използва за ефективно възстановяване на плажовете и съществуващите острови.

Крайната цел на сътрудничеството е отглеждането на изкуствени острови. Засега вторият полеви експеримент, стартирал през 2019 г. на Малдивите, има най-обещаващи резултати. В него са използвани биоразградими, текстилни, пълни с пясък мехури, които са поставени на стратегически позиции, за да създадат пясъчен бар.

Само за четири месеца на площ от 20 на 30 м се е натрупал около половин метър пясък. Днес пясъчният насип е с размери около 2 м височина, 20 м ширина и 60 м дължина. Очаква се използваният материал да издържи приблизително 10 години, което би могло да го превърне в по-трайно и следователно икономически ефективно решение от изпомпването и драгирането, казва Тибитс.

Повече устойчиви решения

По-естествени решения се тестват и прилагат на други места. В Нидерландия например преди повече от десетилетие беше изграден първият пясъчен двигател - изкуствено създаден полуостров, който помага на вълните да изтласкват пясък на брега. В Ню Йорк се възстановяват рифове от стриди, за да се защитят бреговете.

Един нов подход обаче може да се окаже решаващ.

Голяма част от бреговата ерозия на Малдивите е „антропогенно наложена“ от твърди инженерни намеси, каза Кенч, който в момента работи със студенти на място, за да разбере по-добре и да моделира как се променят бреговете на островите.

„Нещо, което тези държави не обичат да признават, е, че те са оставили силен отпечатък върху островите“.

Правителството на Малдивите подкрепя работата на MIT Self-Assembly Lab и Invena, но това все още не се е превърнало във финансова подкрепа, казва пред CNN Сара Доул, съосновател на Invena.

В края на миналия месец организациите инсталираха увеличена версия на втория си експеримент на терен, като поставиха шест текстилни мехура в пръстеновидна форма с цел да събират пясък за изграждане на пясъчна банка, независимо накъде мусонният сезон насочва вълните и теченията.

През ноември ще бъде проведено проучване, за да се проверят резултатите. Отделно от това предстоящ проект ще възстанови плаж в нов курортен комплекс на около 15 минути с моторна лодка от Мале, допълва CNN.