دانشمندان تالابی طبیعی را در معرض طوفان سهمگین قرار دادند؛ نتیجه شگفت‌انگیز بود
دانشمندان هلندی با انتقال یک تالاب شور طبیعی به بزرگ‌ترین دستگاه موج‌ساز جهان، مقاومت آن را در برابر طوفانی شدید آزمایش کردند.
دانشمندان هلندی با انتقال یک تالاب شور طبیعی به بزرگ‌ترین دستگاه موج‌ساز جهان، مقاومت آن را در برابر طوفانی شدید آزمایش کردند.
آیا تالاب‌های طبیعی می‌توانند در برابر امواج سهمگین دریا از شهرهای ساحلی محافظت کنند؟ گروهی از پژوهشگران هلندی برای پاسخ به این پرسش، آزمایشی کم‌سابقه طراحی کردند: آن‌ها بخشی از یک تالاب شور را از طبیعت جدا کردند، به آزمایشگاهی عظیم انتقال دادند و آن را در معرض امواجی قرار دادند که شرایط طوفان‌های بسیار شدید را شبیه‌سازی می‌کردند.
به‌گزارش ساینس‌آلرت ، گروهی از پژوهشگران به سرپرستی پیم ویلمسن، مهندس آب، ۳۰۶ مترمربع از یک تالاب شور طبیعی را از سواحل دریای وادن در هلند برداشت کردند و به تأسیسات تحقیقاتی دلتا فلوم، بزرگ‌ترین دستگاه موج‌ساز جهان، انتقال دادند.
دستگاه که حدود ۳۰۰ متر طول دارد، امکان تولید امواج قدرتمند و شبیه‌سازی شرایط دریایی را در محیطی کنترل‌شده فراهم می‌کند. پژوهشگران ارتفاع امواج را به‌تدریج از ۷۵ سانتی‌متر به دو متر افزایش دادند تا مقاومت تالاب را در شرایط مختلف بسنجند.
سدهای ساحلی هلند برای مقابله با طوفان‌هایی طراحی شده‌اند که احتمال وقوع آن‌ها از نظر آماری ممکن است به یک‌بار در چند هزار سال برسد. ازآنجاکه نمی‌توان برای مشاهده‌ی چنین رویدادهایی در طبیعت منتظر ماند، دانشمندان تصمیم گرفتند تالاب را به محیطی ببرند که امکان بازآفرینی شرایط طوفانی در آن وجود داشته باشد.
سدهای ساحلی هلند برای مقابله با طوفان‌هایی طراحی شده‌اند که احتمال وقوع آن‌ها از نظر آماری ممکن است به یک‌بار در چند هزار سال برسد
پژوهشگران قطعات بزرگی از تالاب طبیعی منطقه‌ی حفاظت‌شده‌ی پیزمرلانن را برداشت کردند. هر قطعه بین سه تا شش تن وزن داشت و علاوه‌بر پوشش گیاهی، لایه‌ای از خاک به عمق ۴۰ تا ۷۰ سانتی‌متر را دربر می‌گرفت.
قطعات تالاب با کامیون‌های سرپوشیده در مسیری حدوداً ۲۵۰ کیلومتری به شهر دلفت منتقل شد. کامیون‌های سرپوشیده از آسیب‌دیدن گیاهان بر اثر باد جلوگیری می‌کردند و کنترل مداوم وزن قطعات نیز به پژوهشگران کمک می‌کرد مطمئن شوند خاک و پوشش گیاهی در طول مسیر خشک نمی‌شود.
هدف این بود که تالاب هنگام ورود به دستگاه موج‌ساز، تا حد امکان ویژگی‌های طبیعی خود را حفظ کرده باشد؛ زیرا استفاده از نمونه‌های مصنوعی یا خاک و گیاهان جداگانه نمی‌توانست رفتار واقعی یک تالاب در برابر امواج را به‌خوبی نشان دهد.
نتایج آزمایش نشان داد که تالاب شور توانایی قابل‌توجهی در مقاومت در برابر فرسایش دارد. با وجود برخورد پیوسته‌ی امواج به مدت ۲۱ ساعت، فرسایش رسوبات بستر تنها به هفت میلی‌متر رسید.
بااین‌حال، پوشش گیاهی تالاب آسیب قابل‌توجهی دید. پس از نخستین مرحله‌ی آزمایش، حدود ۳۳ درصد از زیست‌توده‌ی گیاهی بالای سطح زمین از بین رفت. با ادامه‌ی آزمایش، میزان تخریب افزایش یافت و در پایان فقط حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد از زیست‌توده‌ی اولیه باقی مانده بود. طول ساقه‌های گیاهان نیز در طول آزمایش ۴۷ درصد کاهش پیدا کرد. با وجود این آسیب‌ها، بخش مهمی از ساختار خاک تالاب همچنان حفظ شد.
پژوهشگران معتقدند یکی از مزیت‌های تالاب‌های طبیعی در مقایسه با سازه‌های سخت ساحلی، قابلیت بازسازی پوشش گیاهی آن‌ها است. گیاهانی که هنگام طوفان آسیب می‌بینند، در صورت مناسب‌بودن شرایط محیطی می‌توانند دوباره رشد کنند؛ قابلیتی که سدهای بتنی و دیوارهای ساحلی از آن برخوردار نیستند.
یکی از مهم‌ترین یافته‌های پژوهش، تفاوت عملکرد تالاب در برابر امواج کوتاه و بلند بود. نتایج نشان داد که وقتی ارتفاع امواج از یک متر بیشتر نمی‌شد، پوشش گیاهی تالاب می‌توانست انرژی امواج را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. اما با افزایش ارتفاع امواج به بیش از یک متر، این توانایی به‌شدت کاهش یافت و میزان کاهش انرژی امواج به حداکثر ۱۰ درصد رسید. آسیب‌دیدگی تدریجی ساقه‌ها و کاهش پوشش گیاهی نیز در افت عملکرد تالاب مؤثر بود.
با وجود آسیب‌دیدن بخش زیادی از پوشش گیاهی، فقط هفت میلی‌متر از رسوبات بستر تالاب فرسایش یافت
یافته‌ها نشان می‌دهد که تالاب‌های شور، با وجود مقاومت زیاد بسترشان در برابر فرسایش، نمی‌توانند در تمام شرایط طوفانی به یک اندازه از سواحل محافظت کنند. بنابراین، حفاظت طبیعی از سواحل باید با توجه به شدت امواج و ویژگی‌های محیطی هر منطقه طراحی شود.
هلند از کشورهایی است که بیشترین وابستگی را به زیرساخت‌های حفاظت در برابر سیلاب دارد. حدود یک‌چهارم مساحت کشور پایین‌تر از سطح دریا قرار گرفته و مجموعه‌ای از سدها، دیوارهای ساحلی و تأسیسات کنترل آب موسوم به پروژه‌ی دلتا، از بخش‌های مختلف آن در برابر طغیان دریا محافظت می‌کنند.
بااین‌حال، تغییرات اقلیمی و بالا آمدن سطح دریا، چالش‌های تازه‌ای برای سامانه‌های دفاع ساحلی ایجاد کرده‌اند. سازه‌های بتنی ظرفیت مشخصی دارند و برای سازگاری با شرایط جدید ممکن است به افزایش ارتفاع، تقویت یا بازسازی نیاز پیدا کنند.
تالاب‌های شور می‌توانند بخشی از این فشار را کاهش دهند. پوشش گیاهی و بستر مرتفع این زیست‌بوم‌ها به کاهش انرژی امواج کمک می‌کند و در شرایط مناسب، شدت برخورد آب با سازه‌های محافظ را پایین می‌آورد. پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند که احیا و حفاظت از تالاب‌های شور در کنار سدها و دیوارهای ساحلی مورد توجه قرار گیرد.
با وجود نتایج امیدوارکننده، آزمایش جدید نشان نمی‌دهد که تالاب‌ها می‌توانند به‌تنهایی جایگزین سدهای ساحلی شوند. توانایی آن‌ها در کاهش انرژی امواج بلند محدود است و بخش زیادی از پوشش گیاهی نیز هنگام طوفان‌های شدید آسیب می‌بیند. بااین‌حال، مقاومت بستر تالاب در برابر فرسایش و امکان رشد دوباره‌ی گیاهان، این زیست‌بوم‌ها را به گزینه‌ای برای تقویت سامانه‌های حفاظت ساحلی تبدیل می‌کند؛ به‌ویژه در مناطقی که انرژی امواج نسبتاً پایین است.