Kaltevuuden vahvistaminen ja vakauttaminen

Rannikkokalliot voidaan eriyttää niiden morfologian ja rakenteen mukaan: kalliot voivat olla irtonaisia – hiekkaa, lietettä, savea, merkeliä ja liitua – tai kovia, kalkkikivestä, hiekkakivestä, graniitista ja muista kivistä valmistettuja. Löysät kalliot ovat alttiimpia eroosiolle ja maanvyörymille kuin kiviset kalliot, joille on ominaista kallion tai lohkon putoaminen. Rannikkoalueiden kallioeroosio liittyy yleensä kallion jalan eroosioon, joka johtuu aaltojen ja myrskyjen vaikutuksesta, mikä johtaa rannikon asteittaiseen vetäytymiseen. Ilmastonmuutos pahentaa rannikoiden eroosiota entisestään: merenpinnan nousu, myrskyisyyden lisääntyminen ja voimakkuus, muutokset vallitsevassa tuulen suunnassa ja korkeammat aallot aiheuttavat lisäpaineita Euroopan rannikolle. 

Rannikkokalliot tarjoavat elinympäristön monipuoliselle kasvistolle ja eläimistölle. Kalliojyrkänteen sykli, jota seuraa kallion stabilointi, luo kasvillisuuden ja paljaan kallion yhdistelmän, joka muodostaa sopivan mutta epävarman elinympäristön harvinaisille ja uhanalaisille kasveille ja eläimille. Monet kalliolajit on lueteltu EU:n luontodirektiivin liitteissä, samoin kuin eräät kallioluontotyypit, jotka edellyttävät tiivistä seurantaa ja hoitoa. Lisäksi rantakalliot tukevat matkailutarjontaa sekä ylä- että alapuolella olevien uimarantojen näkökulmina. Niin kauan kuin tilaa ja puskurivyöhykkeitä on riittävästi, eroosioprosessit eivät uhkaa merkittävästi ihmisiä tai omaisuutta. Haasteita syntyy, kun rannikkoalueet ovat erittäin kaupungistuneita ja kaupungistuminen lähestyy kallioita ja rantoja, mikä tekee rakennuksista ja asukkaista alttiimpia mahdollisille eroosion aiheuttamille vahingoille. Kuolonuhreja voi tapahtua, kun ihmiset putoavat kallion huipulta, liukuvat polkuja pitkin tai putoavat kivet osuvat auringonottoon taustalla olevilla rannoilla. 

Kaltevuuden vahvistamis- ja stabilointitekniikoilla pyritään lisäämään jyrkänteen lujuutta ja yleistä vakautta sekä suojaamaan jyrkänteen jalkaa eroosiolta. 

Kaltevuutta vahvistavat tekniikat ovat ”harmaita” toimenpiteitä, ja niihin kuuluvat seuraavat: 

• Kaltevuuden uudelleenmuotoilu/profilointi: kaltevuuskulman muuttaminen ja/tai jyrkänteiden korkeuden alentaminen poistamalla epävakaita lohkoja. Joissakin tapauksissa terassit voidaan luoda. Kulma, jossa kalliosta tulee vakaa, riippuu kalliotyypistä, geologisesta rakenteesta ja vesipitoisuudesta. Tämä tekniikka parantaa kallion yleistä vakautta, koska se vähentää massaliikkeitä kalliolla. Tämä toimenpide ei sovellu kallioille tai korkeille ja voimakkaasti kalteville kallioille. 
• Kaltevuus: eliminoi pinnan valuminen ja tunkeutuminen rinteeseen. Tämä voidaan tehdä luomalla ojia huipulle ja / tai kallion rinteeseen. Huokospainetta voidaan vähentää myös putkittamalla vettä kalliosta. Tämä menetelmä soveltuu rajoitettuun valumaan ja tunkeutumiseen, ja sitä sovelletaan kivisiin kallioihin. Viemäröintiä voidaan joskus soveltaa pohjaveden tasoon, jolloin pohjavedellä on tärkeä rooli kallion huonontumisessa. Tämä saavutetaan poraamalla ja asettamalla tyhjennysputket tai rei'itetyt metalliputket rinteen pinnalle. 

• Kalliopultti / pinnoitus: tähän tekniikkaan kuuluu epävakaiden kivien turvaaminen yhteenkuuluvuuden ja vakauden lisäämiseksi ja liukumisen estämiseksi käyttämällä metallisia pultteja, kiinnitystankoja, teräsmaakynsiä, jotka ajetaan vaakasuoraan kallioon. Se estää massaliikkeitä, kuten kivivyöryjä ja romahduksia, ja vähentää siten nettoeroosionopeuksia. 
• Betonituki ja riprap-nauhat: vahvistettu betonituki kallion tai jalan alla olevalla kalliovyöhykkeellä; riprapit (kivien ja betonin nauhat) sijoitetaan kallion jalkaan meren eroosion estämiseksi. Tämä tekniikka soveltuu pienille ja keskisuurille kivisille osastoille. 
• Vahvistettu geoverkko ja kiinnitetty verkko: kaltevuuden vakauttaminen käyttämällä vahvistettua polymeeriverkkoa, joka on kiinnitetty sivulle ankkureilla, tai epävakaiden lohkojen kääriminen kiinnittämällä verkkoja tai verkkoja kallion sivulle kallion liukumisen estämiseksi. Geogridit soveltuvat pehmeille kallioille, joiden korkeus on rajoitettu maanvyörymien välttämiseksi. Verkot soveltuvat kivikkoisille kallioille, joiden tilavuudet ovat rajalliset. 

Kaltevuuden vakauttamistekniikat ovat sen sijaan ”vihreitä” toimenpiteitä, ja niihin kuuluvat seuraavat:  

• Littoraalikaistaleiden uudelleenlataus: Hiekan tai kivien sijoittaminen kallion juurelle meren eroosion aiheuttaman rannikkoalueiden epätasapainon kompensoimiseksi. Se on samanlainen kuin rannan ravinto ja sopii yleensä alueille, joilla ei ole riittävästi pitkiä sedimenttikuljetuksia. 

• Kasvillisuuden palauttaminen: olemassa olevan kasvillisuuden hallinta vahingoittuneiden alueiden palauttamiseksi tai kasvillisuuden peittäminen rinteeseen epävakaisuuden riskin rajoittamiseksi. Tätä voidaan soveltaa luomalla metsäisiä marjoja tai vedenpoisto-ojia. Istutetun kasvillisuuden luonne vaihtelee rinteen epävakauden mukaan. Erittäin liikkuvilla rinteillä suositaan nopeasti kasvavia ja syvään juurtuneita lajeja, koska ne tarttuvat maaperään ja estävät liikkumista. Vakaammilla rinteillä kasvin maapeite voi olla tehokas, koska se toimii suojaavan ihon tavoin. Tämä tekniikka soveltuu erityisen hyvin kivisten kallioiden ja hiekkaisten kallioiden irtoamiseen. 

Sovellettavia menetelmiä koskevat päätökset perustuvat kallion luonnollisiin ominaisuuksiin (kallio, kallion geometria, hydraulinen käyttäytyminen ja mekaaniset voimat), epävakauden tyyppiin, sosioekonomisiin panoksiin ja pääsyedellytyksiin. Käytännössä nämä kaksi lähestymistapaa yhdistetään usein, koska pelkkä kasvillisuuden palauttaminen on vain lyhyen aikavälin ratkaisu, joka ei täysin pysäytä rannikon eroosiota. Jos rakenteellista eroosiota ei torjuta, se johtaa lopulta kallion jyrkkenemiseen ja kumoaa vakauttamistoimenpiteiden vaikutukset. 

Rannikkoalueiden luonnonvarojen suojelun tehostamiseksi kokonaisvaltaisesti käytännön toimenpiteet, kuten jyrkänteiden vahvistamis- ja vakauttamistekniikat, olisi sisällytettävä laajempaan rannikkoalueiden yhdennetyn käytön ja hoidon suunnitelmaan, johon sisältyy useita hallintoasteikkoja. ICZM sisältää periaatteita, jotka ovat tärkeitä myös rannikoiden eroosion hallinnan kannalta, kuten kaikkien asiaankuuluvien osapuolten osallistuminen ja pitkän aikavälin näkökulman sisällyttäminen rannikkoalueiden hoitoon. Esimerkki rannikkoalueiden yhdennetyn käytön ja hoidon yhteydessä käyttöön otetuista kallioiden stabilointitekniikoista on Marchen alueen rannikkoalueella Italiassa. ICZM-suunnitelmaan sisältyi Conero-vuoren jyrkänteen vakauttaminen ja suurten lohkojen sijoittaminen sen pohjaan. Vuori on nimetty suojelluksi osapuoleksi EU:n Natura 2000 -verkostossa, ja hankkeissa on otettu huomioon tarve säilyttää alueen olosuhteet. Omišin (Kroatia) rannikkokaupungissa toteutettiin vuosina 2016–2018 kallionvahvistustekniikoiden yhdistelmä 2,5 kilometrin pituisella rannikolla kaupungin ympärillä: kallion kiinnitys geoteknisillä ankkureilla; teräskiinnikkeet epävakaiden kallio-osien vakauttamiseksi; teräsverkot suojaamista varten; mekaaniset ”kiinnikkeet” murskatun kallion liikkuville osille; kallion liukuesteet jne. 

Aina kun hankkeella odotetaan olevan merkittävä vaikutus EU:n Natura 2000 -verkoston nojalla suojeltuihin uhanalaisiin ja arvostettuihin lajeihin ja luontotyyppeihin, sen ”asianmukaiseen arviointiin” (ks. jäljempänä oikeudelliset näkökohdat) voisi sisältyä yleisön osallistumisprosessi, mutta se ei ole pakollista. Jos näiden tekniikoiden toteuttaminen kuuluu rannikkoalueiden yhdennetyn käytön ja hoidon (I CZM) piiriin, sidosryhmien osallistuminen on välttämätöntä ja niillä on merkittävä rooli. ICM:stä vuonna 2002 annetussa EU:n suosituksessa (2002/413/EY) ja vuonna 2013 annetussa komission tiedonannossa (EC COM(2013) 133) korostetaan, että kaikkien osapuolten ja kaikkien asianomaisten tasojen (kansalliset, alueelliset ja paikalliset viranomaiset, talouden toimijat, paikallisyhteisöt jne.) osallistuminen edistää yhteisymmärrystä ehdotetuista toimenpiteistä ja niiden yleistä hyväksyntää. Sidosryhmien osallistumisen rooli on vahvasti huomioitu myös EU:n meri- ja aluesuunnitteludirektiivissä ). Siinä korostetaan, että merialueita suunniteltaessa on tärkeää ottaa huomioon maa- ja merialueiden välinen vuorovaikutus (mukaan lukien rannikoiden eroosio). Lisäksi yleisön osallistumista voidaan vaatia kansallisissa menettelyissä tai kunnalliselta viranomaiselta tarvitaan rakennuslupa (esim. materiaalien sijoittamiseksi kallion pinnalle). 

Suurin osa kallionvahvistustekniikoista (bock bolting, geogrid, betonituki, uudelleenmuotoilu, viemäröinti) mahdollistavat kallion eroosion merkittävän vähentämisen. Tekniikan valinnassa on kuitenkin otettava huomioon erityinen kalliotyyppi. Joitakin näistä tekniikoista, kuten kalliopultteja ja kiinnitettyjä verkkoja, voidaan käyttää vain paikalliseen vakauttamiseen, eikä niillä voida korjata yleistä epävakautta. Jotkin kallionvahvistustekniikat (esim. betonituki, rip-raps, kiinnitetyt verkot) voivat vaikuttaa voimakkaasti maisemaan. Kaltevuuden uudelleenmuotoilu voi häiritä biologista monimuotoisuutta tuhoamalla elinympäristöjä, vaikka joissakin tapauksissa yhdistelmä kasvillisuuden palauttamisen kanssa voi jopa parantaa paikallisia elinympäristöjä. Lisäksi työn uudelleenmuotoilulla voi olla vahva visuaalinen vaikutus töiden laajuudesta riippuen ja se voi vaikuttaa kielteisesti matkailuun . 

Toisaalta ”vihreillä” vakauttamistoimenpiteillä on vain vähän vaikutusta maisemaan. Näin ollen rannikkoalueiden käyttäjät yleensä tukevat niitä, ja niitä pidetään hyödyllisinä virkistystarkoituksiin. Kasvillisuuden palauttaminen vakauttaa kuitenkin vain maaperän ylemmän kerroksen, ja sitä voidaan yleensä levittää vain pienille alueille. Istutetun kasvillisuuden tyyppi on valittava huolellisesti maaperän tai kallion pinnan luonteen mukaan. Paikallisia lajeja tulisi suosia. Jos sitä ei hallita hyvin, juurien kasvulla voi olla päinvastainen vaikutus, joka aiheuttaa epävakautta aiheuttamalla kallion murtumista. Useimmissa tapauksissa kasvillisuuden palauttaminen on vain lyhyen aikavälin ratkaisu. Rakenteellinen eroosio vähentää merkittävästi sen hyötyjä, ellei rantakaistaleen kuormitusta käytetä samanaikaisesti. 

Littoraalinauhan uudelleenlastauksessa on samanlaisia puutteita kuin rannan ravitsemuksessa: uudelleenlatausmateriaalin on vastattava alkuperäisen ominaisuuksia, lähdealueen on oltava riittävän lähellä, toistuva uudelleenlataus on yleensä tarpeen, koska se ei lopeta jatkuvaa eroosiota. jne. 

Joillakin kallionvahvistustekniikoilla on korkeat käynnistyskustannukset, koska ne edellyttävät alustavia tutkimuksia ja erikoistuneiden yksityisten urakoitsijoiden palkkaamista. Kalliopulttien käyttöönotto voi olla monimutkaista ja siksi kallista. Päinvastoin, rip-rap nauhat ovat melko edullinen menetelmä. Geogridin asentaminen voi myös rajoittaa kustannuksia, koska se voi välttää kalliiden ratkaisujen käyttämisen. Lähes kaikissa tapauksissa on kuitenkin palkattava erikoistuneita maa- ja vesirakennusurakoitsijoita. Kalliomuovauksen, betonin tukirakenteen ja kalliopulttien säännölliset ylläpitokustannukset ovat tarpeen. Tämä pätee myös tekniikoihin, joilla pyritään estämään romahduksia ja kallion putoamista, kuten geoverkkoon ja kiinnitettyihin verkkoihin. Ne edellyttävät säännöllisiä tarkastuksia ja valvontaa turvallisuussyistä. 

Kalliota vahvistavien ja vakauttavien tekniikoiden hyödyt on tasapainotettava toteutus- ja ylläpitokustannusten kanssa. Joillakin alueilla on katsottu, että jyrkänteen rapautuminen on kustannustehokkaampaa kuin vakauttamis- tai uudelleenmuotoilutoimenpiteet (ks. sopeutumisvaihtoehto Retreat from high risk areas). 

Seuraavalla keskeisellä EU:n lainsäädännöllä voi olla merkitystä jyrkänteiden vahvistamis- ja vakauttamistekniikoiden täytäntöönpanon yhteydessä: 

• Rannikkotyöt, joilla puututaan eroosioon ja jotka voivat muuttaa rannikkoa, kuuluvat EU:n ympäristövaikutusten arviointia (YVA) koskevan direktiivin liitteen II soveltamisalaan. Jäsenvaltiot päättävät, olisiko näihin hankkeisiin sovellettava YVA-menettelyä joko tapauskohtaisesti tai kynnysarvojen ja kriteerien perusteella. Tämä vaatimus ei kuitenkaan vaikuta näiden töiden ylläpitoon ja rekonstruointiin. Jos näistä tekniikoista ei tehdä vaikutustenarviointia, niiden käyttöönotto voi edellyttää ennakkoilmoitusta tai -lupaa. 

• Kaikissa hankkeissa, joilla on todennäköisesti merkittävä vaikutus EU:n Natura 2000 -verkostossa suojeltuihin arvokkaisiin ja uhanalaisiin lajeihin ja luontotyyppeihin, on arvioitava asianmukaisesti niiden vaikutukset alueeseen sen määrittämiseksi, vaikuttaako hanke haitallisesti alueen koskemattomuuteen EU:n luontodirektiivin 6 artiklan 3 kohdan mukaisesti. Lisäksi tietyntyyppiset kalliot katsotaan luontodirektiivin liitteessä 1 ”yhteisön tärkeinä pitämiksi luontotyypeiksi”. Joissakin tapauksissa kallioiden vakauttamishankkeet voisivat olla osa Natura 2000 -alueiden, myös tällaisten luontotyyppien, hoitosuunnitelmia. 
• Kansallista lisälainsäädäntöä, kuten lupavaatimuksia, voidaan soveltaa. 

Täytäntöönpanoajat vaihtelevat kuukausista muutamaan vuoteen riippuen valittujen toimenpiteiden yhdistelmästä. Täytäntöönpano voi vaatia enemmän suunnitteluaikaa, jos toimenpiteet suunnitellaan osana rannikkoalueiden yhdennettyä käyttöä ja hoitoa koskevaa suunnitelmaa ja jos ne edellyttävät sidosryhmien aktiivista ja laajaa osallistumista. 

Säännöllisen kunnossapidon ansiosta useimmilla kallionvahvistusmenetelmillä on yleensä suhteellisen pitkä käyttöikä. Kaltevuuden stabilointitekniikat, erityisesti rantakaistaleiden uudelleenlataus, edellyttävät toistuvia säännöllisiä toimia, koska ne eivät itse asiassa johda meneillään olevan eroosion pysähtymiseen vaan pikemminkin puskuroivat sen vaikutuksia.