Co człowiek zniszczył, teraz chce naprawić. Czy zdąży przed potopem?

Na razie prawie nikt nie bierze pod uwagę tego pierwszego scenariusza. Jest raczej odwrotnie. Atrakcyjność wybrzeży rośnie, szczególnie tych nisko położonych. Pół wieku temu na terenach leżących do wysokości 10 m ponad poziomem morza mieszkało ok. 200 mln ludzi, na początku tego stulecia było to już ponad 600 mln, a w połowie XXI w., jak prognozują naukowcy, będzie ich ponad miliard. Z powodów społecznych, ekonomicznych i kulturowych lgniemy ku nadmorskim nizinom. I bardzo niechętnie je opuszczamy – wskazują obserwacje z różnych miejsc świata regularnie zalewanych podczas monsunów, huraganów, tajfunów, sztormów i innych szaleństw natury. Mieszkający tam ludzie, jak mogą, bronią się przed wyprowadzką.

Szczególnie szybko pęcznieją nadmorskie aglomeracje. Wśród dziesięciu największych miast świata tylko dwie znajdują się wewnątrz lądu – Delhi i Mexico City. W wielu krajach świata niemal na poziomie morza, a czasem nawet poniżej tego poziomu, mieszka cztery piąte populacji. Gdzie w USA w dwóch ostatnich dekadach najszybciej przybywało ludności? Na nizinach sąsiadujących z Zatoką Meksykańską i Oceanem Atlantyckim. Im bardziej narażony na ataki huraganów stan, tym większy notował wzrost populacji. Na Florydzie, której dwie trzecie terytorium leży na wysokości do 3 m n.p.m., w 1950 r. mieszkało 3 mln ludzi, w 1980 r. – 10 mln, a w 2022 r. – 22 mln. Również w Chinach dwie trzecie ludzi (ok. 800 mln) mieszka w jedenastu nadmorskich prowincjach. Połowa z 17 mln Holendrów skupiła się w depresji, tworząc tam zresztą jeden z najprężniejszych i najgęściej zamieszkałych regionów gospodarczych Europy.

Bariery chronią Holendrów

Ta wielka migracyjna i demograficzna fala spotka się w XXI w. z równie energiczną falą, która wychodzi jej naprzeciw. W ciągu ostatnich 30 lat poziom oceanów podniósł się o ok. 10 cm. Niby niewiele, ale wystarczyło, aby podwoić częstotliwość powodzi sztormowych na świecie. Tymczasem umiarkowane scenariusze mówią, że do końca tego stulecia poziom oceanów podniesie się o 40–70 cm. Ich konsekwencje dla wybrzeży USA analizowali niedawno Sean Vitousek i Charles Fletcher. „Powodzie sztormowe pięćdziesięcioletnie, czyli takie, które w XX w. powracały średnio co 50 lat, będą w połowie XXI w. powracały co roku” – pisali rok temu w „Scientific Reports”.

Fletcher, który mieszka na Hawajach i prowadzi tam również wiele badań lokalnych, relacjonował w jednym z wywiadów wyniki analizy przeprowadzonej dla jednej z plaż hawajskich, przy której stoi obecnie około stu domów. Dwie dekady temu żaden z nich nie był niepokojony przez fale wdzierające się w głąb lądu podczas sztormów, obecnie zagrożonych jest około dziesięciu, a gdy poziom oceanu wzrośnie o 30 cm, co może się zdarzyć w ciągu najbliższych dwóch dekad, wówczas bezpieczny nie będzie ani jeden. Jednak żaden z właścicieli domu nie myśli dziś o przeprowadzce. Fletcher uważa, że nie da się obronić wszystkich zamieszkałych dziś wybrzeży, a państwo i samorządy powinny już teraz opracować, jak to określa, „strategię odwrotu”. Miałaby zachęcać ludzi, także przy pomocy bodźców finansowych, aby zamiast uparcie trwać w miejscu, które za dekadę lub dwie nie będzie nadawało się do życia, przenieśli się w głąb lądu, choćby o parę kilometrów.

Na razie przeważa jednak pogląd, że trzeba się bronić do końca. Faktem jest, że odwrót wchodzi w grę tylko tam, gdzie zabudowa nadbrzeżna jest rozproszona i koszty jej obrony przed morzem byłyby znacznie wyższe niż wartość osłanianego terenu. Dokąd jednak mają się cofnąć mieszkańcy wielkich aglomeracji nadmorskich? Albo Holendrzy? Dopóki nie będą musieli, nie zrobią nawet kroku do tyłu. Co pozostaje? Szukanie rozmaitych sposobów zatrzymania nadchodzącej wielkiej fali.

Standardowe rozwiązanie to wznoszenie wałów przeciwpowodziowych oraz wielkich betonowych i metalowych barier. Tak postąpili Holendrzy, którzy w XX w., po kolejnych tragicznych powodziach sztormowych, uczynili ze swego kraju fortecę, odgradzając się od Morza Północnego. W 1932 r. oddali do użytku tamę Afsluit o długości 32 km, która odcięła zatokę morską Zuiderzee, czyniąc z niej płytkie jezioro (częściowo osuszone i zmienione w poldery zamieszkałe dziś przez pół miliona ludzi). Po kolejnej tragicznej powodzi w 1953 r., która pochłonęła życie blisko 2 tys. osób, tamami i ruchomymi barierami, przegrodzono niemal wszystkie ramiona ujściowe Renu i Skaldy. Ruchome bariery są zwykle otwarte, by umożliwić żeglugę oraz wymianę wody pomiędzy rzeką a morzem, co zmniejsza degradację środowiska. Spektakularnym osiągnięciem było oddanie do użytku w 1997 r. ruchomej bariery Maeslant chroniącej Rotterdam. Składa się ona z dwóch stalowych skrzydeł o szerokości 210 m każde. To jedne z największych na świecie ruchomych konstrukcji lądowych. Te gigantyczne wrota są zamykane tylko podczas największych sztormów.

Gdyby nie wały ochronne, tamy, ruchome bariery oraz kanały i pompy odwadniające, Holandia byłaby dziś znacząco mniejsza, jako że 26 proc. jej terytorium leży w depresji. Następne 33 proc. przypada na tereny, których wysokość bezwzględna nie przekracza metra. One również byłyby nieustannie narażone na powodzie sztormowe. Dlatego Holendrzy nie mają wyjścia. Ale w ich ślady poszli inni, na przykład Brytyjczycy, którym także dał się mocno we znaki sztorm z 1953 r. Po nim postanowiono zbudować na Tamizie ruchomą barierę o długości pół kilometra, która w razie potrzeby zatrzymałaby rozszalałe morze zamierzające zatopić Londyn. Zapora działa od 1982 r. i w ciągu czterech dekad zamykano ją ponad 200 razy, z każdą dekadą coraz częściej. W 2011 r. zaporę o długości 25 km przegradzającą Zatokę Fińską i wyposażoną w dwa zestawy ruchomych wrót zyskał również Petersburg. Jej budowa trwała ponad trzy dekady. Długo? Owszem, ale nie był to rekord.

Mojżesz pomaga Wenecji

Od niedawna również Wenecję chronią trzy ruchome bariery podnoszące się z dna morskiego, gdy ku miastu zmierza sztormowa fala.

Adriatyk chronił miasto założone pośrodku Laguny Weneckiej przed niechcianymi przybyszami z lądu, ale też zalewał je regularnie. Okazało się bowiem, że dno laguny osiada, a wraz z nim wędrują w dół weneckie budowle. Gdy w XI w. wzniesiono bazylikę św. Marka, plac przed nią usytuowano 2 m powyżej normalnego stanu wody. Siedem wieków później, w połowie XVIII w., woda była 70 cm wyżej. Tempo tego osiadania wynosiło 10 cm na sto lat, zmuszając wenecjan do podnoszenia chodników.

Gdyby Wenecja nadal zanurzała się w dotychczasowym tempie, pewnie nikt by się tym specjalnie nie przejmował. Ale w XX w. przyszedł kryzys. Po pierwsze, tempo osiadania miasta wzrosło dwukrotnie w wyniku pobierania wód gruntowych spod laguny przez okoliczny przemysł. Po drugie, północny Adriatyk zaczął się podnosić. Naukowcy obliczyli, że jego lustro znajduje się dziś o 20–25 cm wyżej niż w drugiej połowie XIX w. Skumulowany efekt osiadania i inwazji morza jest taki, że Wenecja zanurzyła się w wodach laguny o 40–45 cm w ciągu ostatnich 250 lat. Wysokie stany wody zwane acqua alta, przekraczające poziom alarmowy, stają się niemal codziennym utrapieniem w niższych częściach miasta. Sto lat temu syreny alarmowe włączano w Wenecji średnio dziesięć razy w roku. W dwóch ostatnich dekadach odzywały się przeciętnie 60 razy w sezonie.

By chronić Wenecję, podjęto w 1984 r. decyzję o zainstalowaniu barier w trzech przesmykach łączących lagunę z otwartym morzem. Prace nad planem trwały dziesięć lat. Projekt nazwano Modulo Sperimentale Elettromeccanico, w skrócie MOSE, co po włosku znaczy Mojżesz. „Prorok” miał w razie potrzeby unieść się z dna i zatrzymać szturmujące morze. Budowa ruszyła dopiero w 2003 r. i miała trwać osiem lat. Ostatecznie zapory uruchomiono na próbę w październiku 2020 r. Test udał się, choć przeszedł niemal bez echa. We Włoszech szalała epidemia Covid-19 i nikt w tym czasie nie miał głowy do MOSE, inwestycji wartej ponad 5 mld euro.

Wkrótce okazało się, że bariery sprawdzają się doskonale. Podnosiły się z dna w ciągu 30 minut, a gdy zagrożenie mijało, równie szybko zanurzały. Był jednak pewien powód do zmartwienia. Wrota podnoszono znacznie częściej, niż zakładali konstruktorzy. Wówczas, prawie cztery dekady temu, wyliczono, że MOSE będzie potrzebny 4–6 razy w roku, czyli podczas największych sztormów. Tyle że powodzie, które kiedyś zjawiały się w Wenecji raz na 10 lat, teraz przychodzą co najmniej raz w roku. Dlatego od jesieni 2020 r. do wiosny 2023 r. barierę uruchomiono blisko 50 razy, czyli nie kilka, ale 20 razy w roku. A jak ostrzegają naukowcy, podniesienie się Adriatyku o kolejne 30 cm spowoduje, że MOSE trzeba będzie uruchamiać co parę dni. Jeśli morze urośnie o 60–70 cm, wówczas wrota byłyby częściej zamknięte niż otwarte. Wówczas jednak Laguna Wenecka, pozbawiona dostaw świeżej wody morskiej, zmieniłaby się w pustynię biologiczną. Byłby to również wyrok śmierci dla samej Wenecji, której kanały zmieniłyby się w cuchnące, bagniste rynsztoki.

Natura ratuje Nowy Jork

Na tym polega problem z ruchomymi barierami. Za parę dekad te cuda hydroinżynierii będą musiały być zamykane na okrągło, a wtedy ich sens zniknie. Gorzej, że – jak zauważają autorzy sierpniowej publikacji w „Coastal Engineering” – takie konstrukcje mogą dawać złudne poczucie bezpieczeństwa. Z powodu zbyt częstego uruchamiania zabraknie czasu na ich rzetelne serwisowanie. W chwili ciężkiej próby mogą zawieść.

Dlatego między innymi na taką inwestycję nie zdecydował się Nowy Jork. Około dekady temu zaproponowano tam odcięcie od oceanu całej Zatoki Nowojorskiej przy pomocy tamy o długości 8 km. W jej środku miały powstać stalowe wrota podobne do tych pod Rotterdamem. W zeszłym roku zrezygnowano jednak z tego pomysłu, uznając, że tama i tak nie zatrzymałaby coraz bardziej rozszalałego oceanu, a nawet gdyby to uczyniła dzięki jej podwyższeniu, to stałoby się to kosztem całkowitej zagłady życia w zatoce.

Plan zaadaptowania Nowego Jorku do wzrostu poziomu mórz ma zostać przyjęty do końca 2025 r., a do konsultacji wybrano wariant hybrydowy pełen nowinek niekoniecznie technicznych. Owszem ruchome bariery pojawią się na dwóch mniejszych odnogach rzeki Hudson, ale będzie to tylko niewielka część wartego 52 mld dolarów projektu. Sporo pieniędzy pójdzie na typowe budowle hydrotechniczne – groble i falochrony, ale najciekawsze są inne propozycje: usypanie olbrzymich wydm i bardziej stromych plaż, przywrócenie bagnistych mokradeł, które doskonale absorbują uderzenie fali sztormowej, stworzenie raf ostrygowych. Bariery wzniesione przez mięczaki chroniłyby przed zalaniem najniżej położone fragmenty wybrzeży. Najbardziej zaawansowaną koncepcję nazwano „żywym brzegiem”. To kombinacja wydm i nadmorskich lasów (nad wodą) oraz raf ostrygowych, rumoszu skalnego i wodorostów (pod wodą). Do tego w pewnej odległości od brzegu – ciąg sztucznie usypanych wysepek barierowych, które jako pierwsze przyjmowałyby impet morza.

To Holendrzy jako pierwsi zaczęli inspirować się naturą. Szukali rozwiązań, w których bardziej niż wiedza techniczna przydatna byłaby wiedza o funkcjonowaniu środowiska naturalnego. Miało być mniej betonowych i kamiennych umocnień. Preferowano „miękkie podejście”. Usypywano w pobliżu brzegu gigantyczne góry piasku, z których prądy przybrzeżne i wiatry same budowały plaże. „Wrogowie” (morze i wiatr) nie niszczyli już fortyfikacji, ale sami je wznosili. Holendrzy eksperymentują też z nowymi odmianami roślin wzmacniającymi wały przeciwpowodziowe. Od strony morza wzdłuż wałów tworzone są skalne platformy, na których mogłyby się osiedlać morskie organizmy.

W zgodzie z naturą próbuje też postępować Nowy Orlean. Aby uniknąć powtórki z huraganu Katrina, który w 2005 r. doprowadził do zalania miasta, zbudowano wokół niego system zapór, śluz i wałów przeciwpowodziowych. W 2021 r. wytrzymały potężne uderzenie Idy. To dobra wiadomość. Zła jest taka, że cała ta fortyfikacja o długości 350 km, której budowę zakończono w 2018 r., szybko osiada wraz z miastem i za 10 lat będzie już za niska. Naukowcy uważają, że zatrzymać osiadanie gruntu i uratować Nowy Orlean może nie żadne sztuczne umocnienie, ale odbudowa delty Missisipi.

Rozpisany na pięć dekad projekt jest dokładnym przeciwieństwem tego, co ludzie robili tu przez poprzednie 100 lat. Wały przeciwpowodziowe, wzniesione w ujściowym odcinku rzeki, są przerwane w kilku miejscach, aby Missisipi znów mogła swobodnie usypywać deltę z osadów zniesionych z lądu. Mokradła i bagienne lasy, wcześniej osuszone i wycięte, mają być zrekonstruowane. Wyspy barierowe chroniące niegdyś brzeg, a potem zniszczone bez pardonu podczas budowania kolejnych instalacji naftowych, mają być ponownie usypane.

Co człowiek zniszczył, teraz chce naprawić. Czy zdąży? Jeśli temperatury znacznie wzrosną, a ciepło dobierze się do lądolodów Antarktydy i Grenlandii, sztuczne umocnienia mogą nie wystarczyć. Odwrót z wielu miejsc będzie konieczny.