Sand Motor — κτίριο με φυσική λύση για τη βελτίωση της προστασίας των ακτών κατά μήκος της ακτής Delfland (Κάτω Χώρες)

Οι Κάτω Χώρες, με την ακτογραμμή μήκους 350 χιλιομέτρων, εννέα εκατομμύρια κατοίκους που ζουν στις παράκτιες περιοχές και σε τεράστιες περιοχές που βρίσκονται κάτω από τη μέση στάθμη της θάλασσας, είναι σοβαρά εκτεθειμένες στον κίνδυνο των παράκτιων πλημμυρών. Η έμπειρη διάβρωση των ακτών, η οποία προκλήθηκε τόσο από φυσικές διεργασίες όσο και από ανθρώπινες παρεμβάσεις που πραγματοποιήθηκαν στη λεκάνη απορροής κατά τους τελευταίους αιώνες, επιδεινώνεται από την τρέχουσα και προβλεπόμενη αύξηση της στάθμης της θάλασσας. Η περιφερειακή άνοδος της στάθμης της θάλασσας κατά 0,65 έως 1,3 m έως το 2100 και 2 έως 4 m έως 2200, συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης της καθίζησης της ξηράς, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη λήψη αποφάσεων με μακροχρόνιες επιπτώσεις για την προστασία από τις πλημμύρες.

Από τη δεκαετία του’90, για να αντιμετωπίσει το ζήτημα της διάβρωσης των ακτών, η Rijkswaterstaat ξεκίνησε τακτικές παρεμβάσεις θρέψης άμμου. Ως επιχειρησιακός στόχος αποφασίστηκε να διατηρηθεί η ακτογραμμή στη θέση της (η αναφορά είναι η κατάσταση του έτους 1990). Ο ετήσιος όγκος της θρέψης άμμου ορίζεται σε έγγραφα πολιτικής σε 12 εκατομμύρια εκατομμύρια μέτρα³. Αυτό είναι το ποσό που απαιτείται για τη διατήρηση ολόκληρης της ολλανδικής παράκτιας θεμελίωσης (η περιοχή μεταξύ αμμόλοφων και βάθους — 20 μέτρων στη θάλασσα), λαμβάνοντας υπόψη τον ρυθμό ανόδου της στάθμης της θάλασσας που σημειώθηκε τον τελευταίο αιώνα (18 cm/αιώνα). Αναμένεται ότι ο όγκος αυτός θα μπορούσε να αυξηθεί τις επόμενες δεκαετίες λόγω της προβλεπόμενης πιο σταθερής αύξησης της στάθμης της θάλασσας. Οι παραδοσιακές λειτουργίες θρέψης άμμου (με την εναπόθεση άμμου στην παραλία) συμπληρώθηκαν σταδιακά με υποβρύχια θρέψη στην ακτή, μια πολύ φθηνότερη προσέγγιση που επιτρέπει στις φυσικές δυνάμεις να αναδιανέμουν την άμμο και να μειώνουν τις επιπτώσεις στις παράκτιες λειτουργίες.

Προκειμένου να διερευνηθεί ένας ακόμη πιο αποτελεσματικός τρόπος διατήρησης των ακτών, από το 2006 προέκυψαν ιδέες για «μεγαλο-θρεπτική» κατάσταση. Ιδέες για την παράκτια επέκταση στις ακτές του Delfland είχαν ήδη προταθεί από τη δεκαετία του 1970 και έλαβαν ισχυρή ώθηση στις αρχές της δεκαετίας του 2000 από την επαρχία της Νότιας Ολλανδίας. Μια έρευνα σχεδίου που ξεκίνησε το 2009, επικεντρώθηκε στην εναπόθεση τεράστιου όγκου άμμου σε μια ενιαία επιχείρηση, επιτρέποντας ότι ο άνεμος, τα κύματα και τα ρεύματα διασκορπίζουν σταδιακά την άμμο κατά μήκος της ακτής για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πρωτοβουλίες διατροφής.

Ο κύριος στόχος της ολλανδικής εθνικής παράκτιας πολιτικής είναι η βιώσιμη διατήρηση της παράκτιας ζώνης σε διαφορετικές κλίμακες χρόνου και χώρου:

• Προστασία της ενδοχώρας από πλημμύρες από τη θάλασσα, με τη διατήρηση της ασφάλειας των υδάτων·
• Διατήρηση της ακτογραμμής (με σημείο αναφοράς την ακτογραμμή βάσης), διατήρηση όλων των παράκτιων λειτουργιών·
• Διατήρηση των παράκτιων θεμελίων στο πλαίσιο της σχετικής ανόδου της στάθμης της θάλασσας, που σημαίνει διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ της μέσης στάθμης της θάλασσας και των προϋπολογισμών των ιζημάτων.

Όπως περιγράφεται στην έκθεση σχετικά με τα τέσσερα πρώτα έτη του προγράμματος παρακολούθησης και αξιολόγησης, διατυπώθηκαν οι ακόλουθοι τρεις στόχοι για την Sand Motor:

• Ενθάρρυνση της φυσικής ανάπτυξης αμμόλοφων και διατήρηση μιας ευρείας παραλίας κατά μήκος της ακτής Delfland μεταξύ Hook της Ολλανδίας και Scheveningen. Αυτό θα προσφέρει λειτουργίες προστασίας των ακτών, καθώς και οφέλη για τη διατήρηση της φύσης και τις δραστηριότητες αναψυχής.
• Ανάπτυξη γνώσεων και καινοτομία με στόχο τον προσδιορισμό του βαθμού στον οποίο η διατήρηση της ακτογραμμής και η προστιθέμενη αξία για τον ελεύθερο χρόνο και τη φύση μπορούν να επιτευχθούν από κοινού, και υπό την προοπτική της ανόδου της στάθμης της θάλασσας.
• Δημιουργία μιας ελκυστικής περιοχής αναψυχής και φύσης στην ακτή του Delfland.

Η έννοια της «μεγαλοθρεπτικής διατροφής», ως μακράς διαρκείας πηγή άμμου, που εναποτίθεται σε μια ενιαία επιχείρηση, υλοποιήθηκε μέσω του πιλοτικού σχεδίου Sand Motor, το οποίο υλοποιήθηκε στις ακτές του Delfland (Νότια Ολλανδία), όπου από τη δεκαετία του 1990 πραγματοποιούνται τακτικές παρεμβάσεις θρέψης για να αντιπαρατεθεί η διάβρωση των ακτών.

Η Sand Motor είναι μια καινοτόμος παρέμβαση για την προστασία της παράκτιας ζώνης χαμηλού υψομέτρου από τις επιπτώσεις της αύξησης της στάθμης της θάλασσας. Πρόκειται για μια μεγάλη τροφή που πραγματοποιήθηκε το 2011, αμέσως μετά από γενική ενίσχυση της παράκτιας περιοχής Delfland. Περιλάμβανε 21,5 εκατομμύρια κυβικά μέτρα άμμου που εξορύχθηκαν δέκα χιλιόμετρα από την ακτή και εναποτέθηκαν κατά μήκος της ακτής, για να σχηματίσουν μια χερσόνησο σε σχήμα αγκίστρου 128 εκταρίων, συμπεριλαμβανομένης μιας λίμνης αμμόλοφων και μιας λιμνοθάλασσας. Η παρέμβαση συμπληρώθηκε με δύο επιχειρήσεις θρέψης στην ακτή που πραγματοποιήθηκαν και στις δύο πλευρές της χερσονήσου.

Αυτή η «μεγάλη διατροφή» ακολουθεί την προσέγγιση «Κτίριο με Φύση». Η ποσότητα της εναποτεθειμένης άμμου λειτουργεί ως ρυθμιστικός παράγοντας για την άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Η προσέγγιση μειώνει τη συχνότητα των διαταραχών των τοπικών οικοσυστημάτων που προκαλούνται από τακτικές παρεμβάσεις θρέψης άμμου, ενώ παράλληλα παρέχει νέες περιοχές για τη φύση και νέες ευκαιρίες για ψυχαγωγικές δραστηριότητες.

Στην αρχική του μορφή, η Sand Motor προεξείχε 1 χιλιόμετρο στη θάλασσα και εκτεινόταν κατά μήκος 2 χιλιομέτρων ακτής. Σε πολλές τοποθεσίες υψώνεται μέχρι και 5 μέτρα πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας. Ο τελικός σχεδιασμός του Sand Motor επιλέχθηκε ως ο πλέον συμβατός με τους τρεις κύριους στόχους που ορίζονται στην εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων που πραγματοποιήθηκε για την υλοποίηση του έργου: ανάπτυξη αμμόλοφων, δημιουργία περισσότερων εγκαταστάσεων φύσης και αναψυχής, ανάπτυξη γνώσεων.

Από την κατασκευή του Sand Motor το 2011, η άμμος έχει πράγματι εξαπλωθεί κατά μήκος της ακτής, με παράκτια προσαύξηση τόσο στο νότο όσο και στο βορρά. Αυτό οδήγησε και εξακολουθεί να οδηγεί σε αλλαγές στο σχήμα του Sand Motor, με (λογικά) την ισχυρότερη εξέλιξη κατά το πρώτο έτος μετά την κατασκευή. Οι παροδικές εξελίξεις του Sand Motor δημιούργησαν νέα μορφολογικά σχήματα και τοπία: μια σούβλα άμμου, μια λιμνοθάλασσα, ένα παλιρροϊκό κανάλι, η πεδιάδα της παραλίας στη νότια πλευρά της Sand Motor, και διαφορετικά μοτίβα όχθες άμμου. Επιπλέον, στη βάση του αγκίστρου δημιουργήθηκε μια νέα λίμνη αμμοθινών, με σύστημα αποστράγγισης και παρακολούθησης, η οποία διασφαλίζει ότι η Sand Motor δεν θα έχει αρνητικές επιπτώσεις στις ροές των υπόγειων υδάτων στην λεκάνη απορροής Solleveld στην ξηρά.

Η Sand Motor υλοποιήθηκε μετά από συμφωνία που υπεγράφη από την επαρχία της Νότιας Ολλανδίας, το Rijkswaterstaat, την πόλη της Χάγης, τις δημοτικές αρχές του Westland, το Συμβούλιο Ελέγχου Υδάτων της Περιφέρειας Delfland και την Περιβαλλοντική Ομοσπονδία Νότιας Ολλανδίας. Το έργο σχεδιάστηκε από κοινού από τους υπογράφοντες καθ’ όλη τη διάρκεια των εργαστηρίων και η τοποθεσία του αποφασίστηκε από κοινού να αποφευχθεί οποιαδήποτε αρνητική επίπτωση στους εμπλεκόμενους φορείς. Πέραν των μερών που συμμετείχαν στη συμφωνία, ζητήθηκε επίσης η γνώμη της κοινωνίας των πολιτών, η οποία είχε τη δυνατότητα να υποβάλει ερωτήσεις και να διατυπώσει επισήμως αντιρρήσεις μέσω νομικών διαδικασιών, ιδίως κατά τη φάση του σχεδιασμού.

Μέσω της πρωτοβουλίας Sand Motor Initiative, η μακροπρόθεσμη προστασία της ακτής (πρωτογενής στόχος) συνδυάζεται με την επέκταση της φύσης (νέος βιότοπος για την τοπική χλωρίδα και πανίδα) και νέο χώρο αναψυχής, επιτυγχάνοντας πολλαπλούς στόχους διαφορετικών παραγόντων. Αυτό δημιούργησε σημαντικό εθνικό και διεθνές ενδιαφέρον για την Sand Motor. Η EcoShape, μια κοινή προσπάθεια στην οποία συμμετέχουν ολλανδικές εταιρείες βυθοκόρησης και μηχανικής, ο τομέας της γνώσης και η κυβέρνηση, έχει συμβάλει στη διάδοση και προώθηση της πρωτοβουλίας Sand Motor, υπογραμμίζοντας την προσέγγισή της «Building with Nature». Παράλληλα με την Sand Motor δημιουργήθηκαν διάφορα ερευνητικά προγράμματα, συμπεριλαμβανομένης της NatureCoast, με τρεις μεταδιδακτορικούς και δώδεκα διδακτορικούς ερευνητές.

Λύσεις τύπου Sand Motor εξετάζονται σε διάφορες τοποθεσίες εκτός των Κάτω Χωρών τόσο στην Ευρώπη (π.χ. Σουηδία, Ηνωμένο Βασίλειο, Βέλγιο) όσο και αλλού (Ηνωμένες Πολιτείες, Μεξικό). Η υλοποίηση της παρέμβασης απαιτούσε τη χρήση σημαντικού όγκου άμμου που εξορύσσεται στην ανοικτή θάλασσα (21,5 εκατομμύρια κυβικά μέτρα) με μέγεθος κόκκων που ήταν επαρκώς συμβατό με τα χαρακτηριστικά της παραθαλάσσιας περιοχής του κοιτάσματος. Η διαθεσιμότητα άμμου αποτελεί ζήτημα που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όσον αφορά τη δυνατότητα μεταφοράς της πρακτικής.

Το Sand Motor είναι μια μοναδική παράκτια περιοχή που περιλαμβάνει αμμώδη επίπεδα που βυθίζονται δύο φορές την ημέρα σε υψηλή παλίρροια. Παρενέργειες της παρέμβασης ήταν η δημιουργία νέων ρευμάτων που προκύπτουν από τη δυναμική φύση και την αλλαγή της μορφής της χερσονήσου σε σχήμα αγκίστρου, δημιουργώντας προσωρινές επικίνδυνες καταστάσεις, ειδικά για το μπάνιο. Αυτά θα μπορούσαν να τεθούν υπό έλεγχο μέσω ενός συνδυασμού πληροφοριών προς το κοινό, ιδιαίτερης προσοχής των παράκτιων φρουρών που βοηθήθηκαν από βαθυμετρικές έρευνες και από μια εφαρμογή για έξυπνα τηλέφωνα.

Το έργο χρηματοδοτήθηκε από την επαρχία της Νότιας Ολλανδίας και το Rijkswaterstaat· το κόστος της παρέμβασης ήταν 70 εκατομμύρια ευρώ.

Μετά την επέμβαση, πραγματοποιήθηκε μια έντονη προσπάθεια παρακολούθησης. Πέντε χρόνια μετά την κατασκευή του Sand Motor, τα αποτελέσματα των δραστηριοτήτων παρακολούθησης δείχνουν τη συμβολή του στην προστασία των ακτών, ειδικά στην περιοχή της Sand Motor. Η ακτογραμμή στο Sand Motor και αμέσως στα βόρεια και νότια έχει μετακινηθεί και βρίσκεται τώρα προς τη θάλασσα της ακτής βάσης. Εκτεταμένες έρευνες έδειξαν ότι η νέα άμμος που δημιουργήθηκε μέσω του Sand Motor, προσφέρει νέο βιότοπο για τη χλωρίδα και την πανίδα, ειδικά μέσα και γύρω από το προστατευμένο και ρηχό τμήμα της λιμνοθάλασσας. Επιπλέον, η Sand Motor προσφέρει μια νέα μεγάλη περιοχή που χρησιμοποιείται για ψυχαγωγικούς σκοπούς, σύμφωνα με τις προσδοκίες της επαρχιακής αρχής της Νότιας Ολλανδίας. Άλλα οφέλη σχετίζονται με τις γνώσεις που αποκτήθηκαν σχετικά με το παράκτιο σύστημα και τις δυνατότητες εφαρμογής αυτής της καινοτόμου παρέμβασης για την ενίσχυση των ακτών.

Η προβλεπόμενη μακρά διάρκεια ζωής του κινητήρα άμμου (περίπου 20 έτη) αποτελεί σαφές πλεονέκτημα της παρέμβασης σε σύγκριση με την παραδοσιακή θρέψη άμμου που απαιτεί τακτικές παρεμβάσεις με μεγάλο όγκο άμμου που συχνά διαταράσσει τον βυθό της θάλασσας. Πέντε χρόνια μετά την παρέμβαση, η Sand Motor θεωρείται μια ρεαλιστική εναλλακτική λύση για τη διαχείριση των παράκτιων ζωνών τόσο όσον αφορά το κόστος όσο και το αποτέλεσμα. Δεν έχει ακόμη διατυπωθεί πλήρης οικονομική αξιολόγηση της καινοτόμου παρέμβασης σε σύγκριση με τις συμβατικές λύσεις συντήρησης.

Το 2008, μια νέα Επιτροπή Δέλτα (μετά την πρώτη που συστάθηκε για τη διαχείριση της καταστροφικής πλημμύρας του 1953) ανατέθηκε από τον Ολλανδό Υπουργό Δημοσίων Έργων και Διαχείρισης των Υδάτων, με εντολή να διαμορφώσει ένα όραμα για τη μακροπρόθεσμη προστασία των ολλανδικών ακτών και της ενδοχώρας τους. Αυτή η δεύτερη κρατική επιτροπή Δέλτα υπέβαλε προτάσεις σχετικά με τον τρόπο προστασίας των ολλανδικών ακτών και της ενδοχώρας χαμηλού υψομέτρου από τις αναμενόμενες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένης της ανόδου της στάθμης της θάλασσας και των παράκτιων πλημμυρών. Οι συστάσεις αυτές, στο πλαίσιο ενός ολοκληρωμένου οράματος για το μέλλον που εκτείνεται έως το 2100, τροφοδοτούσαν το πρόγραμμα Delta για μια ανθεκτική στην κλιματική αλλαγή Ολλανδία, το οποίο ενσωματώθηκε περαιτέρω στον νόμο Delta. Η οικοδόμηση με προσέγγιση της φύσης, με θρέψη άμμου για την προστασία των παράκτιων περιοχών της Βόρειας Θάλασσας από τις πλημμύρες αποτελεί μέρος των συστάσεων της Επιτροπής Δέλτα που πρέπει να ακολουθηθούν μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα.

Η φάση σχεδιασμού της Sand Motor περιλάμβανε τη διαδικασία εκτίμησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων, προκειμένου να προσδιοριστούν οι πιο εφικτές και φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές λύσεις για τη διαχείριση των παράκτιων ζωνών με βάση την τροφή.

Το Sand Motor κατασκευάστηκε μεταξύ Μαρτίου 2011 και Νοεμβρίου 2011 και από την ολοκλήρωσή του, η παρέμβαση παρακολουθείται στενά. Μια πρώτη ολοκληρωμένη αξιολόγηση του τρόπου λειτουργίας του Sand Motor ολοκληρώθηκε μετά από πέντε χρόνια από την κατασκευή του (το 2016) και η τελική αξιολόγηση αναμένεται για το 2021.

Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής του Sand Motor είναι τουλάχιστον 20 χρόνια, κατά τη διάρκεια των οποίων αναμένεται ότι ο άνεμος, τα κύματα και τα ρεύματα εξαπλώνουν την άμμο κατά μήκος της ακτής μεταξύ του Hook της Ολλανδίας και του Scheveningen. Ωστόσο, η πλήρης αναδιανομή της κατατεθειμένης άμμου θα διαρκέσει σίγουρα περισσότερα από 20 χρόνια, με τα οφέλη της Sand Motor επίσης μετά τα πρώτα 20 χρόνια. Μετά τα πρώτα τέσσερα χρόνια από την κατασκευή της Sand Motor, τα αποτελέσματα της παρακολούθησης έδειξαν ότι το 95 % του όγκου της άμμου εξακολουθεί να βρίσκεται στην περιοχή αποθήκευσης, γεγονός που υποδηλώνει ότι η διάρκεια ζωής του πιλοτικού έργου θα μπορούσε να είναι μεγαλύτερη από την αναμενόμενη.

Marcel Taal
Deltares, Marine and Coastal Management
E-mail: Marcel.Taal@deltares.nl 

Ben Girwar
Province of Holland
E-mail: bs.girwar@pzh.nl 
General e-mail: zandmotor@kustvisiezuidholland.nl

Carola van Gelder-Maas
Rijkswaterstaat
E-mail: carola.van.gelder-maas@rws.nl 

Sand Motor website, Deltares, Rijkswaterstaat και Επαρχία Ολλανδίας