Modelo costeiro prevê o futuro a longo prazo da proteção contra tempestades e aumento do nível do mar
Extremidade norte da vila de Rodanthe em NC Outer Banks, onde a erosão de longo prazo resultou em casas na praia, com apenas uma duna estreita separando a NC Highway 12 do oceano. Crédito:Katherine Anarde Investigadores na Carolina do Norte criaram um modelo de simulação para analisar como as actividades de gestão costeira destinadas a proteger as ilhas-barreira da subida do nível do mar podem perturbar os processos naturais que mantêm as ilhas-barreira acima da água.
"As estratégias de gestão costeira destinadas a proteger as pessoas, propriedades e infra-estruturas dos impactos das tempestades podem, ao longo de décadas, aumentar a vulnerabilidade, levando mesmo à perda de ilhas-barreira, especialmente à medida que aumentam as taxas de subida do nível do mar", disse A. Brad Murray, professor de geomorfologia e processos costeiros na Nicholas School of the Environment da Duke University.
Ele e outros pesquisadores na Carolina do Norte criaram um modelo computacional que simula a dinâmica de sistemas de ilhas-barreira ao longo dos próximos dois séculos, mostrando como os processos naturais que criam e mantêm esses sistemas afetam as comunidades e a infraestrutura, e como os esforços humanos para proteger as comunidades e a infraestrutura, em por sua vez, afetam esses processos naturais. Eles publicaram dois estudos sobre o trabalho em 9 de abril de 2024 na revista Earth's Future.
As ilhas barreira são formações terrestres estreitas ao largo da costa que correm paralelamente à costa continental. Estas são características dinâmicas, ganhando elevação naturalmente e migrando para terra à medida que o nível do mar aumenta ou o fornecimento de sedimentos diminui. As ilhas barreira absorvem a energia das ondas antes que as ondas atinjam o continente, o que pode diminuir as tempestades costeiras e as inundações. Os Estados Unidos têm a maior extensão de barreiras em todo o mundo, estendendo-se por grande parte do Sudeste e do Golfo do México.
As comunidades costeiras em ilhas-barreira, que há muito lutam contra a erosão das costas e as tempestades costeiras, enfrentam agora um aumento substancial do nível do mar devido às alterações climáticas. Já enfrentam riscos crescentes de inundações costeiras e ameaças a infra-estruturas críticas.
Muitas destas comunidades costeiras dependem de “alimentação de praia” subsidiada pelo governo federal – o alargamento artificial das praias com areia – ou de soluções de engenharia, como a construção de dunas artificialmente altas, para se adaptarem às alterações climáticas.
Algumas destas soluções, no entanto, interrompem processos naturais que mantiveram as barreiras acima do nível do mar.
A areia depositada nestas ilhas quando as ondas de tempestade derrubam as dunas é essencial para manter a largura e a elevação das barreiras. Mas nas barreiras desenvolvidas, as consequências das tempestades – incluindo a areia inundada nas estradas – são perigosas.
"Contraintuitivamente, quanto mais bem sucedidos os humanos são na prevenção dos impactos das tempestades, menos resiliente o sistema de barreiras se torna a longo prazo", disse a coautora Laura Moore, professora de geomorfologia costeira na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. “Compensações difíceis serão inevitáveis quando se trata de gerir a costa com a esperança de preservar a vida costeira tal como a conhecemos”.
A modelagem dos pesquisadores demonstra que o tempo que uma barreira permanece habitável varia de acordo com as diferentes estratégias de gestão costeira e cenários climáticos.
Por exemplo, o modelo mostrou que abandonar as práticas de protecção de estradas com dunas altas e de demolir a areia lavada das superfícies pavimentadas pode permitir que barreiras que se teriam tornado inabitáveis recuperassem e acompanhassem a subida do nível do mar durante mais tempo.
A adopção de estratégias de gestão que permitam que um segmento da linha costeira evolua naturalmente – como a construção de uma longa ponte para substituir parte de uma auto-estrada – pode aumentar a resiliência do sistema de barreiras nessa área. Contudo, as estratégias de gestão numa área afectam as taxas de erosão em áreas adjacentes.
O aumento da resiliência a longo prazo numa área pode acarretar custos mais elevados de estabilização da costa para as comunidades vizinhas. Dadas estas ligações ao longo da costa, as partes interessadas nas zonas costeiras vizinhas podem beneficiar da colaboração, observaram os autores.
“Não existe uma solução perfeita”, disse a principal autora do estudo, Katherine Anarde, professora assistente de engenharia costeira na Universidade Estadual da Carolina do Norte. "Compreender todo um sistema de barreiras e como ele responde a diferentes decisões de gestão costeira é fundamental para avaliar a sustentabilidade do desenvolvimento costeiro nas próximas décadas. O modelo ajuda-nos a considerar vários factores na gestão das zonas costeiras para garantir que não estamos a piorar involuntariamente as coisas. no longo prazo e avaliar as compensações."
Mais informações: K. A. Anarde et al, O Futuro dos Sistemas de Barreira Desenvolvidos:1. Caminhos para a Inabitabilidade, Afogamento e Recuperação, Futuro da Terra (2024). DOI:10.1029/2023EF003672 K. A. Anarde et al, O Futuro dos Sistemas de Barreiras Desenvolvidos:2. Complexidades ao longo da costa e dinâmicas emergentes das mudanças climáticas, Futuro da Terra (2024). DOI:10.1029/2023EF004200
