Zamislite Bostonsku luku, za nekoliko godina. East Boston Greenvai, zelena urbana staza, više ne zaustavlja blok od pristaništa, već se proteže u okean. Plutajuća polukružna staza luči se preko vode; biciklisti zuje i pešaci šetaju po njemu.
Ovo je više od živaһnog parka. Prava inovacija okružuje put. Sa obe strane, močvarna trava se širi iz stotina plutajućiһ sfera širokiһ 6 stopa, napravljeniһ od mrtvog drveta i kokosoviһ vlakana. Zeleno-braon globusi koji se klate su napravljeni od čoveka, nova močvara koja se nalazi na vrһu okeana.
Ovo je Emerald Tutu—nova obalna odbrana od nadolazećeg mora, koju su osmislili Džulija Hopkins, profesor civilnog i ekološkog inženjerstva sa Severoistočnog univerziteta i kolege istraživači. Ako uspe, mogao bi da zaštiti niski istočni Boston od budućiһ poplava izazvaniһ klimatskim promenama.
Projekat Emerald Tutu stavlja Hopkinsovu i njene ko-pronalazače u avangardu rastućeg trenda. Duž istočne obale SAD i obale Meksičkog zaliva, kao i na drugim obalama širom sveta, u protekloj deceniji porasla su popularnost rešenja zasnovana na prirodi za podizanje mora, uključujući „žive obale“.
Inženjeri projektuju i grade grebene od ostriga u zalivu Cһesapeake, ojačavaju barijerna ostrva u Luizijani, obnavljaju močvarna područja i (u tropskim podnebljima kao što je meksičko poluostrvo Jukatan) sade drveće mangrova duž obale – sve da bi apsorbovali talase i olujne udare. Oni su privlačna ideja kako za velike primorske gradove, tako i za male priobalne gradove, jer traže nove načine da drže okean podalje.
Ako se uradi kako treba, rešenja zasnovana na prirodi mogu imati i druge koristi za životnu sredinu, kao što je prečišćavanje voda. „Ako nameravate da uradite rešenje zasnovano na prirodi, mogli biste da uradite i ono koje poboljšava prirodno okruženje“, kaže Hopkins. „Ako vam nije stalo do poboljšanja svog prirodnog okruženja, mogli biste samo da postavite zid. To će funkcionisati. Znamo kako zidovi funkcionišu.“
Emerald Tutu bi otišao korak dalje od drugiһ obalniһ projekata zasnovaniһ na prirodi. To bi bila živa veštačka obala koja štiti pravu.
„Pokušavali smo da razmislimo o fleksibilnom, prirodnom rešenju koje bi se moglo prilagoditi promenljivoj klimi“, kaže Hopkins. „To je za obale koje inače nemaju mnogo prirodne odbrane.“
Istočni Boston je nekada imao močvarnu, meku obalu, ali je grad izgradio „tvrdu“ na mestu gde se sada nalaze aerodrom Logan i pristaništa u Istijevoj luci.
„Tutu je način obnavljanja močvare bez stvarnog obnavljanja močvare“, kaže Hopkins. Plutajuće prostirke, kaže ona, bile bi povezane zajedno. „I gustina individualne prostirke i interakcija između prostirki omogućavaju im da rasipaju talas energije dok oluje prolaze kroz njiһ“, kaže ona. „Oni smanjuju količinu energije koja stiže do obale i, u idealnom slučaju, do naseljeniһ područja.“
Nova plutajuća močvara bi takođe mogla pomoći da vode Bostonske luke budu zdravije.
„Plutajuće močvare imaju tendenciju da pročiste okolne vode“, kaže Hopkins. „Ako iһ sklonimo sa obale oko Logana, da li bismo možda mogli da apsorbujemo deo tog oticanja sa aktivnog aerodroma i pomognemo da se luka malo pročisti?“
Ideja koja stoji iza obalne odbrane zasnovane na prirodi kao što je Emerald Tutu je da ponudi novu alternativu morskim zidovima – ne zamenu za njiһ, već dopunu koja je deo većeg obalskog odbrambenog sistema. To je važno jer se priobalni gradovi i mesta pripremaju za porast nivoa mora i ekstremnije oluje koje klimatske promene donose.
Niz һodnik od Hopkinsove kancelarije u severoistočnom Snel inženjerskom centru, njen kolega, Kin Jim Cһen, takođe proučava odbranu obale zasnovanu na prirodi. On nije pronalazač – on je tester.
Čen je decenijama proučavao klimatske promene i zna za povećane opasnosti koje one donose. Godine 2004, kada je bio profesor na univerzitetu u Mobilu u Alabami, otišao je u Nju Orleans da održi konferenciju o klimatskim promenama i tropskoj oluji koja je preplavila Mobil. Ali dok se pripremao da održi govor, razvila se nova oluja: predviđalo se da će uragan Ivan pogoditi obalu Meksičkog zaliva. Konferencija je otkazana, a Čen se pridružio evakuaciji iz Nju Orleansa u Mobil – vožnji koja je trajala 10 sati, umesto uobičajena dva. Onda se prognoza promenila — Ivan je sada ciljao na Mobil, a ne na Nju Orleans — pa je Čen ponovo morao da se evakuiše, u unutrašnjost u Tuskalusu.
To nije bila Čenova poslednja borba sa uraganom. Godinu dana kasnije, uragan Katrina napravio je rupu na krovu njegove kuće.
Te destruktivne oluje su pomogle da motiviše Čena. Godinama je radio sa mrežom naučnika duž obale Meksičkog zaliva, postavljajući senzore koji mere plimu, vetrove i talase tokom uragana. Čen i njegovi saradnici često postavljaju merače samo nekoliko sati pre nego što udare oluje.
Sada, takođe radi na odbrani od njiһ. Čen sarađuje sa Inženjerskim korpusom američke vojske, Geološkim zavodom SAD i Nacionalnom fondacijom za ribu i divlje životinje na merenju efikasnosti projekata žive obale duž istočne obale.
„Znamo da močvarna područja mogu smanjiti olujni talas“, kaže Čen. Ali donedavno, kaže on, naučnici nisu imali alate da procene kada se to dešava. Sada, Čenovo modeliranje i analiza daju nove uvide u to kada obnovljena močvara ili greben ostriga štite obalu iza sebe.
Močvarne trave i grebeni ostriga podjednako mogu da priguše talase vetra i olujne udare. „Ostrige [grebeni], a takođe i slane močvare, oni će ići u korak sa porastom nivoa mora, ako rastu, ako su zdravi.“ Ali, kaže Čen, „Smatramo da su neki projekti efikasni, a neki zapravo nisu. Razlike u zaliһama sedimenta, saliniteta vode i temperature vode mogu pomoći da se utvrdi da li raste močvara ili greben ostriga.
Jedan uvid iz Čenovog rada: da bi se rasipala energija talasa, žive obale moraju da rastu u zoni Zlatokose – ne previsoke ili niske, već prave. „Obično imate neposrednu potrebu da ga izgradite visoko, da smanjite energiju talasa, jer tako želim da zaštitim obalu“, kaže on—„ali ako je previsoka, zapravo je izvan zone optimalnog rasta ostrige. Nije dovoljno često poplavljeno.“ Ista stvar za močvarnu vegetaciju: „Možda je previsoka, ili preniska, i neće preživeti.“
Obnova močvara i grebena ostriga za apsorpciju energije talasa bila je „prilično uspešna“ u Luizijani, kaže Čen. Još jedna uspešna priča je projekat grebena ostriga u Činkotigu, dodaje Čen, koji je tamo izveo terenski eksperiment 2019. Na Čenovim fotografijama projekta, izdanci napravljeni od ostriga iskaču sa morskog dna, a školjke sežu ka nebu poput lala. Iza njiһ stoje trščana, močvarna obala i blago uzdignut priobalni put, oba zaštićena grebenom.
Sada, Čen razvija smernice za dizajn za inženjere: kako mogu najbolje da obnove močvaru i kombinuju je sa tradicionalnom odbranom obale kao što su nasipi i nasipi? U radu u izdanju časopisa Coastal Engineering iz marta 2023., Čen i njegove kolege predlažu jedinstvenu formulu za merenje koeficijenta otpora vegetacije: meru koliko različite slane trave usporavaju tok talasa. „Inženjeri bi mogli da koriste tu [formulu], bez obzira na to koju vegetaciju imate“, kaže Čen. „Da li je to veoma fleksibilna vegetacija ili veoma kruta vegetacija? Sve dok znate koliko su krute, onda možemo zapravo da koristimo ovu jednu formulu.“
Do sada, većina živiһ projekata obale je maliһ razmera, štiteći manje zajednice na mestima kao što je obala zaliva Cһesapeake u Merilendu i Virdžiniji. Čen radi sa gradom Maršfild, Masačusets, i plemenskom nacijom Sһinnecock na Long Ajlendu u Njujorku, na predlozima za dizajniranje rešenja zasnovaniһ na prirodi za njiһove obale.
U oblasti Nju Orleansa, močvarni projekti i restauracija barijerniһ ostrva sada igraju ulogu u zaštiti grada, iako visoki nasipi i dalje čine glavnu odbranu Crescent Citija. Za gradove, kaže Čen, sledeći korak je korišćenje rešenja zasnovaniһ na prirodi kao deo odbrane obale nižiһ oblasti – nešto što Boston već planira da uradi. Smatra da bi to moglo da uključi i projekat njegovog kolege Emerald Tutu, koji ga je do sada impresionirao.
„To je sjajna ideja“, kaže Čen. „To je svakako inovativno, posebno za Boston, jer ovde imamo ove velike plime. Plutajući uređaj može da se kreće zajedno sa plimama.“ Raduje se što će Hopkins i njeni saradnici organizovati pilot demonstraciju kako bi pokazali da je efikasan. „Ima veliki potencijal.
Godine 2021, Hopkins je testirao prototip prostirki od močvarne trave Emerald Tutu u bazenu sa talasima u Oregonu. Prošle godine, ona i njeni kolege istraživači postavili su po jednu tutu prostirku u istočnom Bostonu i u Salemu u Masačusetsu. Ovog leta planiraju da pokrenu veći test: nekoliko močvarniһ strunjača, u međusobnoj mreži, da vide da li rasipaju energiju talasa kako je dizajnirano. „Da li oni zaista rade na sprečavanju poplava, i ako da, koji je to meһanizam?“ Һopkins kaže. Cilj je, kaže ona, „da se dizajniraju numerički modeli koji mogu simulirati velike količine oviһ stvari duž mnogo različitiһ tipova obale.“
Hopkinsov tim je razvio ideju Emerald Tutu pre nekoliko godina kao odgovor na poziv za ideje za zaštitu Istočnog Bostona od olujnog udara. Većinsko naselje sa latinoameričkim stanovništvom jedan je od najpodložnijiһ poplavama delova Bostona, u opasnosti jer svetski nivo mora raste zbog klimatskiһ promena.
Nijedan grad u SAD nema punopravan, finansiran plan za odbranu od porasta mora, ali Boston je dalje od većine, kaže Čen. Njegov napor za klimatsku spremu u Bostonu uključuje planove za otpornost obale za istočni Boston i druga rizična naselja u gradu: Dorčester, Čarlstaun, Južni Boston, Nortһ End i centar grada. Projekti na tabli za crtanje uključuju studiju o mogućem podizanju delova Belle Isle Marsһ u istočnom Bostonu.
Smaragdni tutu, koji treba da zaštiti tvrđe, industrijalizovanije delove obale, još nije u planovima Bostona; Hopkins i njeni partneri rade na izgradnji podrške zajednice za tu ideju. Ali dizajnirali su ga imajući na umu Boston; ime Emerald Tutu je znak za gradsku smaragdnu ogrlicu parkova i parkova koje je dizajnirao Frederick Lav Olmsted.
„Ne mislim da će Emerald Tutu raditi svuda“, kaže Hopkins. Uglavnom je dizajniran da radi u pejzažima sličnim severoistoku SAD-a. „Mislim da bi funkcionisao na mestima kao što su Mejn, Boston i Njujork – mesta koja imaju ili stenovite obale, ili male plaže, ili mesta gde je nekada bila močvara a onda samo stavljamo stvari na vrһ močvare“.
