海平面上升怎么办科学家们试图控制海沙的运
2022/11/14 来源:不详白癜风症状 http://pf.39.net/bdfyy/bdfzd/141204/4530121.html
由于全球变暖导致海平面在持续上升,包括印度洋的马尔代夫在内的许多岛国正面临着生存的威胁,在未来几十年内这些地区可能会被海水淹没。世界各国的科学家们都在想方设法拯救这些地区,一方面减缓全球变暖,另一方面试图重塑这些地区的海岸线以阻挡海水。
来自美国麻省理工学院建筑系的斯凯勒·蒂比茨(SkylarTibbits)领导的一组研究人员正在测试如何利用大自然自身的力量,来帮助维护和重建受海平面上升威胁的岛屿的海岸线。
世界上约40%的人口生活在未来几十年受到海平面上升威胁的沿海地区,但却鲜有行之有效的应对措施。一些人建议修建隔离墙,疏浚海岸线以重建海岸线,或者建造漂浮城市以逃避不可避免的后果,但寻找更好的方法的工作仍在继续。
麻省理工学院的研究小组是应马尔代夫的Invena组织邀请成立的,该小组曾看到研究人员在海岸线自我重建方面的研究工作,并希望就解决海平面上升问题的解决方案进行合作。由此产生的项目目前已显示出有希望的初步成果,仅4个月就沉积了大约0.5米的局部积砂。
当研究人员第一次访问马尔代夫时,他们被带到一个刚刚形成的沙洲。令人难以置信的是,在短短几个月的时间里,他们看到了沙洲的大小,长约米,宽约20米,超过1米厚,完全是由大自然自己建造的。
根据海洋自身的力量,这些沙洲在一年中的不同时间出现和消失。当地科学家称,他们将如何与海洋合作,种植植被以扩大岛屿或改变其形状。这些通过沙土自组织来自然和协作地扩大陆地面积的方法,与人类从深海疏浚沙土形成了鲜明对比,后者也被用于填海造岛。在疏浚一个岛屿所需的相同时间内,研究人员通过卫星图像观察到三个不同的沙洲形成。
研究人员开始意识到,如果我们能够理解为什么沙洲是自然形成的,并利用这种自组织的自然现象,那么疏浚造成的能源、时间、金钱、劳动力和对海洋环境的破坏可能会停止。实验室和野外实验的目标是测试沙洲形成的原因,并将其转化为促进沙洲在战略位置积聚的机制。通过与海洋的自然力量合作,可以促进沙结构的自我组织,以发展岛屿和重建海滩。这是解决海平面上升问题的一种可持续办法,最终可以扩大到世界上许多沿海地区。
研究人员与马尔代夫的合作者一起,正在设计、测试、建造和部署潜水设备,这些设备仅基于其与海浪和洋流的几何关系,促进特定区域的泥沙堆积。在第一次实地实验中,研究人员用重型帆布制作了漏斗,缝在一起形成了精确的斜坡几何形状。在第二次现场试验中,研究人员从数百个实验室试验中选择了最好的设计,并用土工织物膜制作了它们。
在这两个实验中,研究人员用沙子填充漏斗,使其重量下降,然后将其淹没在水下。在下一个野外实验中,研究人员试图让漏斗下沉或漂浮,并能迅速移动或展开。每个实验都试图使制造和安装过程尽可能简单和可扩展。
研究人员正在测试的最简单的机制是一个斜坡状的几何结构,它位于海底,垂直上升到水面。当水流过斜坡顶部时,会在另一侧产生湍流,将沙子和水混合,然后产生泥沙输移。沙子开始在斜坡的背面堆积,不断地堆积在上面。研究人员已经测试了许多其他几何体,它们试图最小化环绕效应,或者将聚集集中在特定区域,研究人员正在继续寻找最佳几何体。
在许多方面,它们表现为自然深度变化、礁结构或火山岩建造,在促进砂体堆积方面也可能发挥类似的作用。最终的目标是创建这些几何图形的适应性版本,当季节变化或风暴增加时,这些几何图形可以很容易地移动、重新定向或部署。
通过最新的野外试验,研究人员收集了图像和物理测量数据来分析沙粒堆积。现在我们可以看到,自去年11月以来,在大约20米乘30米的区域内,大约有半米的新砂堆积。在大约四个月内,大约有立方米的泥沙堆积。这些是有希望的早期成果,是一项长期倡议的一部分,最终的目标是在马尔代夫和世界各地的其他地方继续试验这些办法。
希望科学家们能够取得进一步的突破,让马尔代夫等受海平面上升威胁的岛屿在未来几十年内能继续留存。但这始终是一个治标不治本的办法,最有效的仍然是遏制全球变暖,阻止海平面上升。