Louisianas ambitiösa plan för att återställa kusten med hjälp av studier | Miljö

Louisianas enormt ambitiösa plan att återuppbygga en del av kusten genom att avleda sediment från Mississippifloden har varit föremål för intensiv debatt. En ny studie kan stärka de som är positiva.

Studien tittar på två mindre skala projekt som på något sätt är föregångare till Mid-Barataria Sediment Diversion, planen på 2 miljarder dollar för att bromsa markförlusten som eroderar Louisianas kust. Byggandet av det projektet kan börja redan nästa år, medan en liknande på motsatt sida av floden känd som Mid-Breton Diversion kan följa.

Dess huvudsakliga upptäckt är att de två befintliga flodavledningar som byggts för att öka flödet av sötvatten till Barataria Bay och Breton Sound för att förbättra offentliga ostronmarker inte orsakade betydande markförluster. Studien av forskare vid Louisiana State University och US Geological Survey tittade på nästan 20 års information om landhöjder.

Även om det kan tyckas vara varken bra eller dåliga nyheter för de långt större projekten på väg, motbevisar det en tidigare studie som hållits upp av motståndare till framtida avledningar som bevis på att de inte kommer att fungera.

Den peer-reviewade studien fann att Davis Pond Freshwater Diversion på västra stranden av Mississippifloden mellan Luling och Ama byggde 1,32 kvadratkilometer ny mark under de senaste 20 åren, mestadels inom en uppehållsbassäng i norra Baratariabukten där vattnet finns först utskriven.

Drift av Caernarvon Freshwater Diversion på flodens östra strand strax söder om Violet under 20 år visade sig resultera i “ingen statistiskt signifikant” förändring i landområdet där det mynnar ut i den nordvästra delen av Breton Sound, trots betydande erosion i sundets yttersta våtmarker orsakade av orkanerna Katrina, Gustav och Isaac.

“Det är tydligt från denna studie och andra att flodåterkopplingen kan öka eller, i fallet med Caernarvon, inte ha någon statistisk effekt på markförändringen i dessa system på grund av skillnader i vegetation, hydroperiod (den tid som jordar är mättade med vatten) ). ), sedimentleverans och externa faktorer inklusive orkanpåverkan”, avslutades studien.







Deltares Aqua Monitor satellitvy av landförändringar vid Davis Pond Freshwater Diversion utflödesområde. Grönt indikerar att ytvatten har förvandlats till land. Blå visar var mark har ändrats till ytvatten. En ny vetenskaplig studie säger att denna avledning har byggt 1,32 kvadratkilometer ny mark under de senaste 20 åren. (Deltares Aqua Monitor/Google Earth)


Studien var medförfattare av LSU:s oceanografi- och kustvetenskapsprofessorer John R. White och John W. Day Jr. och USGS geograf Brady Couvillion, och publicerades i den nyligen utgivna januari 2023-upplagan av Ecological Engineering.

White and Day har forskat om Louisianas kusterosion i årtionden. Couvillion har skrivit flera studier med hjälp av satellit- och markdata för USGS för att specificera hastigheten för kustlandförluster. I en tidning från 2017 fann han att kustens förlusthastighet hade minskat mellan 2010 och 2018 till ett genomsnitt på en fotbollsplan var 100:e minut.

Resultaten av denna nya studie motsäger direkt en studie från 2019 av olika LSU-forskare, ledd av kustvetenskapsprofessorn Eugene Turner, som drog slutsatsen att båda omläggningarna orsakade mer markerosion än markåterställning.







Davis Pond markförlust och vinst

Den här grafiken spårar landvinst i Davis Pond Freshwater Diversion-utflödesområdet, som beskrivs i en ny studie av forskare vid Louisiana State University och US Geological Survey. (Grafisk artighet Elsevier Ecological Engineering)


Den nya tidningen, och Couvillion i en intervju, sa att Turners studie på lämpligt sätt använde USGS-data från en av Couvillions tidigare studier för att bestämma förlustnivåer för båda omläggningarna, vilket resulterade i felaktiga landmätningar. Den äldre tidningen räknade inte heller mark som vunnits i Big Mar, ett misslyckat jordbruksfält där Caernarvon-avledningen mynnar ut och har byggt mark, sade den nya studien.

Men lika viktigt, sa Couvillion, är att Turners papper inte tillräckligt tar upp skillnaden mellan de två sötvattenavledningarna och de nya avledningsplanerna som kommer att utformas för att fånga sediment för att bygga nytt land.







Caernarvon Freshwater Diversion utflödesområde

Deltares Aqua Monitor satellitvy av landförändringar vid Caernarvon Freshwater Diversion utflödesområde. Grönt indikerar att ytvatten har förvandlats till land. Blå visar var mark har ändrats till ytvatten. En ny vetenskaplig studie säger att markförlust och vinst har varit obetydlig i det område som påverkas av denna avledning. (Deltares Aqua Monitor/Google Earth)


“Först och främst tror jag att den primära frågan (med Turner-tidningen) är att Davis Pond och Caernarvon är avledningar av sötvattenintroduktion,” sa Couvillion. “De var inte designade, och de används inte för att effektivt fånga och distribuera sediment.”







Föreslagna platser för avledning av sediment i mitten av Barataria och mitten av Breton

De föreslagna platserna för sedimentavledningarna i Mid-Barataria och Mid-Breton.




De två sötvattenavledningarna var designade för att leverera så mycket som 10 000 kubikfot per sekund av sötvatten från den övre nivån av Mississippifloden när den rinner förbi, men båda har sällan använts med mer än 2 000 kubikfot per sekund.

Dessa två avledningar var utformade för att fräscha upp vatten längst ut i deras framtida bassänger för att stödja driften av offentliga ostronfröbäddar. Även om man hoppades att båda också skulle förbättra hälsan hos våtmarker och odla ny mark, på grund av federala regler på plats vid den tiden, baserades tillståndsgodkännanden till stor del på dollarvärdet av förbättringar i ostronbäddarna som utformats för att uppväga kostnaderna för omläggningar.







Caernarvon Freshwater Diversion markbyte

Dessa grafik visar landförluster och vinster i utflödesområdet för Caernarvon Freshwater Diversion. Det vänstra diagrammet exkluderar markvinster i det misslyckade jordbruksområdet Big Mar, där vattnet från avledningen först kommer in i Bretonsundsbassängen. Det högra diagrammet inkluderar landvinster från Big Mar, som beskrivs i en ny studie av forskare vid Louisiana State University och US Geological Survey. (Grafisk artighet Elsevier Ecological Engineering)


Mid-Barataria-avledningen har utpekats som ett markbyggande verktyg och designas för att fånga upp så mycket sediment som möjligt, med en intagsstruktur som kommer att nå lägre nivåer av floden där mer sediment transporteras. Den kommer att leverera 75 000 kubikfot per sekund av sediment och färskvatten till Barataria Basin nära Myrtle Grove.

Projektet väntar på ett slutgiltigt beslut av Army Corps of Engineers om huruvida drifttillstånd ska utfärdas, efter att en slutgiltig miljökonsekvensbeskrivning släpptes tidigare i år.

Den miljörapporten höll med projektets designteam om att det kommer att skapa cirka 20 kvadratkilometer mark under de första 50 åren av drift, samtidigt som det ökar livslängden för både befintliga våtmarker och nya våtmarker som byggts av staten genom muddring och pumpning av sediment från floden genom rörledningar.







Förväntad markvinst efter 50 år

Den här kartan visar den förväntade markvinsten till följd av driften av Mid-Barataria Sediment Diversion fram till 2070. (Army Corps of Engineers)


Turner säger dock fortfarande att hans studie ger en mer exakt skildring av de två avledningarna som orsakar markförlust i de två bassängerna. Han sa att den nya tidningen misslyckas med att jämföra markvinst och förlust från omläggningarna med områden utan omläggningar. Han sa också att området som granskades i den nya tidningen för Davis Pond var 15 % mindre och för Caernarvon var 33 % mindre än motsvarande områden i hans tidning.

Men den nya artikeln citerar också liknande resultat för markvinst i bassängerna för de två omläggningarna mellan 1985 och 2016, mätt av det nederländska vattenforskningsprogrammet Deltares med dess Aqua Monitor, som använder satellitbilder för att kartlägga förändringar i vattentäckningen runt området. värld.

Och Couvillion sa att Turners papper fortfarande var felaktig eftersom data den använde från hans tidigare papper inte var avsedd att användas för analys av långsiktiga trender.

Data som användes av Turner kom från satellitbilder med en upplösning på 30 meter, sa han, vilket betyder att varje pixel eller prick på satellitfotot är 30 meter på varje sida, ungefär samma storlek som en genomsnittlig bostadstomt.

“Det skulle vara ungefär som att mäta diametern på ett hår med en linjal,” sa han. “Det är helt enkelt fel verktyg för jobbet.”

Och våtmarksmiljöer förändras alltid, vilket innebär att jämförelser av enskilda vyer av våtmarkerna för att fastställa trender kan vara problematiska.

“Om en skulle ta fram en uppskattning av kustnära våtmarksarea i Louisiana från satellitbilder tagna idag och en annan i morgon, skulle uppskattningarna vara annorlunda,” sa han. “Det är mer lämpligt att tillhandahålla flera uppskattningar av våtmarksarea och använda statistisk analys för att inte bara ge en genomsnittlig eller anpassad uppskattning av våtmarksarea på ett specifikt datum, utan också, och viktigare, ett osäkerhetsintervall för din uppskattning.”

Den nya uppsatsen använde uppskattningar av våtmarksarea vid mindre än pixelstorlekar, baserade på nästan 200 satellitobservationer i en statistisk analys av våtmarksförändringar baserad på operationer före och efter avledning för att komma fram till både den uppskattade markvinsten och en uppskattning av osäkerheten i den mätningen.

Couvilion instämde också i Turners påstående att förändringarna av avledningsområdet borde ha jämförts med ett “kontrollområde”, och hävdade att det ofta inte finns något lämpligt kontrollområde för jämförelse, delvis på grund av att många andra faktorer spelar in som orsaker till erosion.

.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *