Die Bilder nach heftigen Küstenstürmen konzentrieren sich in der Regel nur auf die umfangreichen Schäden an Stränden, Dünen, Eigentum und der umliegenden Infrastruktur.
Eine neue internationale Studie hat jedoch gezeigt, dass extreme Wetterereignisse dazu beitragen könnten, Strände vor den Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs zu schützen, indem sie neuen Sand aus tieferen Gewässern oder von nahe gelegenen Stränden heranschaffen.
Die Studie unter der Leitung von Dr. Mitchell Harley vom UNSW Water Research Laboratory wird heute in Nature Communications Earth & Environment veröffentlicht.
„Wir wissen, dass extreme Stürme große Küstenerosionen und Schäden an Strandgrundstücken verursachen“, sagt Dr. Harley.
„Zum ersten Mal haben wir uns nicht nur über dem Wasser umgesehen, wo die Auswirkungen extremer Stürme leicht zu erkennen sind, sondern auch tief unter dem Wasser.
„Wir fanden heraus, dass bei solchen Ereignissen Hunderttausende von Kubikmetern Sand in die Strandsysteme gelangten – das entspricht in etwa der Menge, die Ingenieure verwenden, um einen Strand künstlich aufzuschütten.
„Dies könnte möglicherweise ausreichen, um einige der Auswirkungen des durch den Klimawandel verursachten Anstiegs des Meeresspiegels auszugleichen, z. B. das Zurückweichen der Küsten, und zwar langfristig um mehrere Jahrzehnte.
„Das ist eine neue Art, extreme Stürme zu betrachten“.
Welle um Welle
In Zusammenarbeit mit Forschern der Universität von Plymouth und der Autonomen Universität von Baja California wurden in der Studie drei Küstenabschnitte in Australien, dem Vereinigten Königreich und Mexiko untersucht. Jeder dieser Küstenabschnitte war einer Abfolge von extremen Stürmen oder ausgedehnten Sturmböen ausgesetzt, gefolgt von einer milderen Erholungsphase für die Strände.
In Australien untersuchten die Forscher den Strand von Narrabeen in Sydney nach einem Sturm im Jahr 2016, der bekanntermaßen einen Swimmingpool von einem Grundstück mit Blick auf die Küste weggerissen hat.
Anhand von hochauflösenden Messungen des Strandes und des Meeresbodens konnten sie zeigen, dass die Sedimentzuwächse ausreichen, um theoretisch Jahrzehnte des prognostizierten Rückgangs der Küstenlinie auszugleichen.
„Zum ersten Mal waren wir in der Lage, eine spezielle Überwachungsausrüstung zu mobilisieren, um wirklich genaue Messungen vor und nach einem Sturm durchzuführen“, sagt Dr. Harley.
„Wir setzten eine Kombination aus einem zweimotorigen Flugzeug mit Lidar-Scanner, Drohnen und Jetskis ein, die am Strand hin- und herflogen und vor und nach dem Sturm Messungen unter der Wasseroberfläche vornahmen.
„Auf diese Weise konnten wir uns ein genaues Bild von der Sandmenge machen, die bei jedem Sturm bewegt wurde.“
Im Vereinigten Königreich haben Forscher der Coastal Processes Research Group der Universität Plymouth den Strand von Perranporth in Cornwall seit 2006 mit einer Kombination aus monatlichen topografischen Strandmessungen und halbjährlichen bathymetrischen Messungen untersucht.
Hier führten die Auswirkungen der extremen Winter 2013/14 und 2015/16 zu sehr großen Sandverlusten am Gezeitenstrand und im Dünensystem. Bei der Betrachtung des gesamten Sandbudgets, einschließlich des Unterwasserteils des Strandes, wurde jedoch festgestellt, dass der Strand bis 2018 um 420 000 Kubikmeter Sand zugenommen hat.
„Wir sind uns nicht ganz sicher, ob dieser zusätzliche Sand von der Küste oder von um die Ecke oder sogar von beidem gekommen ist, aber wir verstehen jetzt, dass extreme Wellen potenziell positiv zum Gesamtsandbudget beitragen können, obwohl sie eine Erosion des oberen Strandes und der Dünen verursachen“, sagte Professor Gerd Masselink, der die Forschungsgruppe Küstenprozesse leitet.
Bruun-Regel
Die Frage, wie stark sich eine Küstenlinie durch den Anstieg des Meeresspiegels verändern könnte, ist eine Schlüsselfrage für Küstenmanager, die sich auf die zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels einstellen müssen.
In der Vergangenheit wurde dies anhand eines einfachen Ansatzes, der so genannten Bruun-Regel, geschätzt. Diese Regel besagt, dass für einen bestimmten Meter Meeresspiegelanstieg ein Rückzug der Küstenlinie um etwa 20 bis 100 Meter zu erwarten ist, je nach Steilheit der Küste.
Nach der Bruun-Regel wird der durch den Klimawandel verursachte globale Meeresspiegelanstieg bis zum Ende dieses Jahrhunderts voraussichtlich zu einem starken Rückgang oder Verlust von fast der Hälfte der Sandstrände der Welt führen.
„Die Bruun-Regel wurde jedoch für ihre Einfachheit kritisiert, da sie die vielen komplexen Faktoren nicht berücksichtigt, mit denen einzelne Strände auf den Meeresspiegelanstieg reagieren“, sagt Prof. Masselink.
„Dazu gehört auch das Vorhandensein von Sand, der in tieferem Wasser unmittelbar vor der Küste gelagert ist – und dessen Potenzial, bei extremen Wetterereignissen mobilisiert zu werden.“
Dr. Harley sagt, dass diese Ergebnisse deutlich machen, dass extreme Stürme bei langfristigen Projektionen von Sedimentbewegungen an Stränden berücksichtigt werden müssen.
„Es unterstreicht, dass wir wirklich Strand für Strand untersuchen müssen, wie sich unsere Strände bei einem weiteren Anstieg des Meeresspiegels verändern werden.
Der Blick über das Auge des Sturms hinaus
Dr. Harley sagt, dass es so wenige Messungen des Meeresbodens unmittelbar vor unseren Küsten gibt, dass es schwer zu sagen ist, wie viel Sand in Zukunft möglicherweise mobilisiert werden könnte.
Obwohl diese Erkenntnisse nur von drei extremen Sturmfolgen stammen, könnten sie das Verständnis für die langfristige Zukunft unserer Küsten verändern.
„Wir kratzen hier nur an der Oberfläche. Wir müssen diese Art von Überwachungsmessungen für mehr Stürme und verschiedene Arten von Küstenumgebungen unter verschiedenen Bedingungen wiederholen“, sagt er.
„Erst dann werden wir in der Lage sein, ein klareres Bild davon zu bekommen, wie viel Sand vor der Küste gespeichert ist, der möglicherweise dazu beitragen könnte, die Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs abzufedern – und ein klareres Bild davon, wie unsere Strände im Jahr 2100 und darüber hinaus aussehen könnten.
Datum: Mai 12, 2022
Quelle: Universität von New South Wales
Journal Reference:
- Mitchell D. Harley, Gerd Masselink, Amaia Ruiz de Alegría-Arzaburu, Nieves G. Valiente, Tim Scott. Single extreme storm sequence can offset decades of shoreline retreat projected to result from sea-level rise. Communications Earth & Environment, 2022; 3 (1) DOI: 10.1038/s43247-022-00437-2