Morski zidovi i gatovi

Morski zid je struktura izrađena od betona, zidanih ili pločastih pilota. Izgrađena je paralelno s obalom na prijelazu između plaže i kopna ili dine, kako bi se unutarnje područje zaštitilo od valova i spriječila erozija obale. Morski zidovi mogu se kombinirati s gatovima u lučkim područjima kako bi se stabilizirale strane navigacijskih kanala i plimnih uvala te izbjegla siltacija. 

Morski zidovi su obično masivne strukture dizajnirane da se odupru olujnim valovima. Visina morskog zida će barem pokriti razliku između razine plaže i kopna, iako su obično morski zidovi izgrađeni više kako bi zaštitili zemlju od prelijevanja valova. Morski zidovi se također koriste za stabilizaciju erodirajućih litica i zaštitu obalnih cesta i naselja. Vrh zida često se proteže u kameni natkriveni dio koji se može koristiti za cestu, šetalište ili parkiralište (vidjeti, na primjer, trg „oštećenja valova” u Ostendu). Oblik lica morskog zida određuje njegovu sposobnost refleksije ili rasipanja valne energije. Glatke, vertikalne morske stijene uglavnom odražavaju energiju valova prema moru. Mogu stvoriti turbulencije i suspendirati sedimente, čime se dodatno povećava rizik od erozije. Vertikalni morski zidovi također mogu uzrokovati kiselu rupu u podnožju strukture, što dovodi do njegove nestabilnosti. Nagibi i nepravilna površina konstrukcije morskih zidova mogu poboljšati njihove performanse, omogućujući lomljenje valova, rasipanje energije i rasipanje smjera refleksije valova. 

Morski zidovi često se nalaze u slučaju uskih ili strmih plaža, gdje je tipičan lukobran prevelik ili nije ekonomičan. Često se upotrebljavaju na lokacijama na kojima će daljnja erozija obale prouzročiti prekomjernu štetu na obalnim cestama i naseljima, pružajući visok stupanj zaštite i od poplava. Kako bi bile učinkovite za poplave u srednjem i dugom razdoblju, regionalne i lokalne projekcije porasta razine mora moraju se uključiti u projektne specifikacije. Trebalo bi razmotriti i moguće povećanje visine valova i olujnosti zbog klimatskih promjena kako bi se osigurala trajnost i učinkovitost strukture u težim klimatskim uvjetima. 

Dok morski zidovi štite infrastrukturu i naselja u zaleđu, erozija ispred morskog zida i na susjednim obalnim dionicama također će se nastaviti sve većom brzinom, bez rješavanja uzroka erozije. Kako bi se suzbili nedostaci morskih zidova i drugih sivih mjera zaštite, sve veći broj projekata počeo je integrirati izgradnju i jačanje morskih zidova s prirodnim rješenjima u okviru velikih obalnih intervencija (vidjeti, na primjer, rekreaciju u Saltmarshu upravljanjem preraspodjelom u Hesketh Out Marshu). Za tu je integraciju potrebna koordinacija među različitim razinama upravljanja kako bi se osigurala dugoročna održivost intervencija prilagodbe. 

Mlažnjak je struktura izgrađena za zaštitu navigacijskog kanala ili ulaza plime i oseke, stabilizirajući jednu ili obje strane. Jetties se također koriste kako bi se izbjegle velike količine pijeska koji ispunjava ulaz. Na taj je način poboljšana plovnost kanala ili je za plimne kanale u područjima lagune osiguran dovoljan otvor za odgovarajuću izmjenu vode. Širok raspon materijala, uključujući kameni oklop, beton, tetrapod i čelične cijevi mogu se koristiti za izgradnju mlaznice. Džepovi (kao što su groynes) osmišljeni su kako bi se prekinuo prijevoz sedimenta na kopnu. Na taj način mogu uzrokovati nakupljanje sedimenta na uzlaznoj strani i eroziju na silaznoj strani, zbog nedostatka transportiranih sedimenata. Akumulacija pijeska na uzlaznoj strani može stvoriti prostor za aktivnosti na kopnu, na primjer za turizam i luke. Međutim, erozija padalina može dovesti do velikog zastoja obale. 

Morski zidovi i gatovi prvenstveno se provode kako bi se osigurala zaštita od poplava i oluja vrijednih ljudskih naselja i aktivnosti, posebno ugroženih. Međutim, mogu negativno utjecati na obalni krajolik i okoliš, kao i na prirodnu vrijednost plaže i njezinu upotrebu. Istodobno, iskorištavanjem akumulacije pijeska na uzlaznoj strani strukture, te se građevine mogu koristiti za umjetno širenje plaže i time stvoriti dodatni prostor za ljudske aktivnosti. Stoga se u odluci o izgradnji morskih zidova i gatova moraju uzeti u obzir i uravnotežiti perspektive i potrebe različitih dionika, uzimajući u obzir i fazu provedbe i fazu održavanja. Savjetovanja s dionicima trebala bi uključivati lokalna tijela, turističke subjekte, obalne zajednice, nevladine organizacije i obalne istraživačke institucije. 

Te obrambene strukture mogle bi podlijegati procjeni utjecaja na okoliš, ovisno o nacionalnim zakonima i propisima. Ako se provode na područjima visoke ekološke vrijednosti zaštićenima na temelju Direktive o pticama i Direktive o staništima (područja mreže Natura 2000), obično je potrebna odgovarajuća procjena s obzirom na njihove moguće učinke. Oba postupka moraju osigurati pravo na pristup informacijama i službeno se savjetovati sa zainteresiranim stranama. Slično tome, u Direktivi EU-a o poplavama, Okvirnoj direktivi EU-a o vodama i Direktivi o prostornom planiranju morskog područja poziva se na postupke sudjelovanja javnosti koji mogu uključivati tu vrstu projekata.  

Izgradnja morskih zidova može se smatrati korisnom opcijom prilagodbe ako se visokovrijedna obalna područja ne mogu zaštititi na druge načine (npr. zbog prostornih ograničenja). Iako se opcijom na lokalnoj razini pruža visoka razina zaštite od erozije i poplava, ona predstavlja veliku zabrinutost u pogledu dugoročne održivosti pristupa zbog mogućih utjecaja na okoliš. U nastavku se raspravlja o glavnom uspjehu i ograničavajućim čimbenicima morskih zidova i gatova. 

Čimbenici uspjeha 

• Morski zid pruža visok stupanj zaštite od obalnih poplava i erozije. 

• Morski zidovi imaju niži prostorni zahtjev od drugih obalnih obrana kao što su nasipi. Morski zidovi mogu se povećati kako bi se suočili s podizanjem razine mora, što zahtijeva istodobno proširenje temelja. 
• Visoka razina sigurnosti koju pruža morski zid može pogodovati razvoju zaleđa. Vrh morskog zida često se proteže u kameni natkriveni dio koji pruža druge funkcije, npr. ceste, šetnice ili parkirna mjesta. 
• Dovoljne duge mlaznice ograničavaju siltaciju u ulaznim ili navigacijskim kanalima, čime se zadržava dovoljna dubina unutar kanala. Mogu se koristiti za umjetno proširenje područja plaže na uzlaznoj strani, nudeći nove mogućnosti za razvoj gospodarskih i društvenih aktivnosti na kopnu. 
• Morski zidovi i gatovi prilično su česte i jednostavne strukture koje se široko koriste u obalnim područjima. Primjenjuju se diljem svijeta već dugi niz godina. Stoga se njihovim ispravnim projektiranjem i izgradnjom može poduprijeti široko iskustvo, među ostalim kako bi se ublažili učinci na okoliš. 

 Ograničavajući čimbenici 

• Morski zidovi su slabo fleksibilne strukture. U fazi projektiranja potrebno je na odgovarajući način uzeti u obzir projekcije porasta razine mora i mogućeg povećanja oluje kako bi se osigurao životni vijek takvih struktura u kontekstu klimatskih promjena. 
• Zbog njihova položaja okomitog na kopno, gatovi mogu poremetiti zanošenje obale (prijevoz sedimenta) i uzrokovati eroziju pri spuštanju. Što je duže mlažnjak, veći je utjecaj na susjedna područja. 
• Morski zidovi često ometaju prirodne procese kao što je migracija staništa, što uzrokuje oštećenje međuplimnih staništa. Međutim, ti učinci uvelike ovise o glavnom smjeru prijenosa valova i sedimenta te dizajnu morskog zida. Obalna obrana mora se odabrati u skladu s uvjetima specifičnima za određeno područje te primarnim i sekundarnim ciljevima (kao što su zaštita od valova, stabilizacija cesta, očuvanje prostora i sposobnosti privezivanja). Ako je na raspolaganju dovoljno prostora i ne postoji sukob s drugim primarnim ili sekundarnim ciljevima, često se prednost daje zelenim mjerama (kao što su hrana za plažu i obnova dina). 
• Morski zidovi često ne zaustavljaju eroziju ispred strukture, već sprječavaju eroziju dina i zaleđa. Vertikalni morski zidovi često odražavaju energiju valova umjesto da je rasipaju, što obalu čini podložnijom eroziji. Stoga su mnogi morski zidovi u novije vrijeme osmišljeni za integraciju padina. 
• Kada se morski zidovi redovito prekriju ili kada se to dogodi u velikim olujama, voda može ukloniti tlo ili pijesak iza zida i oslabiti ga. Prelijevanje vode zasićuje tlo i povećava pritisak s kopnene strane, što može uzrokovati strukturni kolaps. Razina porasta mora i potencijalno prelijevanje mora se uzeti u obzir pri izgradnji morskog zida. Općenito, kontinuirana erozija može potkopati podnožje strukture i ugroziti njezinu stabilnost. 
• Morski zidovi i gatovi mogu negativno utjecati na cjelokupni izgled krajolika i smanjiti njegovu privlačnost. Stoga je vrlo važno da se aspekt dizajna pravilno odredi kao prioritet, među ostalim i na temelju savjetovanja s dionicima. 

Troškovi gradnje morskih zidova su visoki. Međutim, ove strukture obično zahtijevaju niske troškove održavanja ako su pravilno dizajnirane. Troškovi gradnje variraju ovisno o obliku strukture morskog zida: volumen morskog zida ovisi o potrebnoj razini grebena, razini temelja, opterećenju valova i prihvatljivim stopama prevrtanja. Troškovi za morske zidove također se razlikuju ovisno o dostupnosti i blizini građevinskih materijala i uvjetima okoliša na lokaciji. Ako dizajn morskog zida uključuje dodatne sadržaje kao što su ceste ili šetnice na vrhu morskog zida, troškovi se posljedično povećavaju. Međutim, ti se troškovi mogu nadoknaditi boljom integracijom u krajolik, povećanim društvenim prihvaćanjem i novim mogućnostima za rekreaciju. 

Prema procjenama koje je dostavila Agencija za okoliš Ujedinjene Kraljevine (2015.), troškovi za morske zidove (ne uključujući održavanje) kreću se od 700 do 5000 GBP/m (820 – 6300 EUR/m, prema troškovnoj osnovici iz 2007.). Očekuje se velika razlika u troškovima među projektima zbog velikog broja prethodno navedenih čimbenika koji utječu na različite vrste projekata morskih zidova. 

Jetties su općenito prilično jednostavnije mjere s očekivanim nižim troškovima izgradnje, slično troškovima groynesa i lukobrana. Prema procjenama iz UNEP-DHI-ja (2016.), kupnja i prijevoz stijena na temelju udaljenosti prijevoza od oko 50 km mogu koštati oko 25 USD/tona (oko 21 eura po toni), dok troškovi postavljanja iznose oko 40 USD/tona (oko 34 eura po toni). 

Održavanje treba uzeti u obzir i u fazi projektiranja i tijekom cijelog radnog vijeka konstrukcije. Nakon oluje, sezonski ili godišnji inspekcijski pregledi i s njima povezani popravci također su potrebni za sve intervencije obalne obrane. 

Izgradnja obalnih radova za ublažavanje erozije i obrane od tvrdog mora koji „mogu izmijeniti obalu”, kao što su morski zidovi i gatovi, obuhvaćena je Prilogom II. procjeni utjecaja na okoliš (Direktiva o procjeni utjecaja na okoliš) i naknadnim izmjenama: države članice odlučuju trebaju li projekti iz Priloga II. biti podvrgnuti postupku procjene utjecaja na okoliš, na pojedinačnoj osnovi ili u smislu pragova i kriterija. Međutim, ovaj zahtjev ne utječe na održavanje i rekonstrukciju tih radova. Svaki infrastrukturni projekt koji bi mogao imati znatan utjecaj na područja mreže Natura 2000 mora podlijegati „odgovarajućoj procjeni njegovih utjecaja na područje” kako bi se utvrdilo hoće li projekt negativno utjecati na cjelovitost područja. 

Okvirnom direktivom EU-a o vodama poziva se na dobro stanje europskih vodnih tijela, uključujući obalne vode. Obrana obale mogla bi promijeniti hidromorfološke značajke obalnih voda, na primjer u pogledu protoka vode, sastava sedimenta i kretanja. One stoga mogu dovesti do pogoršanja ekološkog stanja. Svi projekti koji to učine trebali bi ispunjavati kriterije utvrđene u članku 4. stavku 7. Direktive. Direktiva EU-a o poplavama pruža pravni okvir za djelovanje u području poplava i obranu. Izgradnja i obnova nasipa mogli bi biti dio mjera u okviru plana upravljanja poplavnim rizicima od kojeg se od država članica traži da se pripreme za provedbu Direktive. Direktivom o prostornom planiranju morskog područja iz 2014. zahtijeva se da se razmotre interakcije između kopna i mora, zajedno s pomorskim aktivnostima i prilagodbom klimatskim promjenama. Morski zidovi i gatovi mogu utjecati na te interakcije kopna i mora. 

Jednostavan smještaj materijala na lokaciji može potrajati kratko (općenito manje od jedne godine). Međutim,  za cijeli proces odabira najboljeg rješenja, prikupljanja i analize podataka o valovima, strujama i transportu sedimenta, pravilnog projektiranja infrastrukture i uključivanja dionika u proces sudjelovanja svakako je potrebno više vremena (posebno više od jedne godine za morske zidove). Imp lementation t Vrijeme također ovisi o duljini obalnog dijela koji treba zaštititi i o dimenziji konstrukcije (duljini i visini konstrukcije) koja je potrebna da bi bila učinkovita. 

Morski zidovi i gatovi općenito imaju dugi očekivani životni vijek (najviše 2 0– 50 godina) prije nego što je potreban veći popravak. Redovitim pregledom morskih zidova, kako bi se rano utvrdila potreba za malim popravcima, može se poboljšati životni vijek tih struktura.