Sjávar og strand vistkerfi endurreisn fyrir aðlögun loftslagsbreytinga í Karíbahafi (Guadaloupe, franska Oversea svæðinu)

Gvadelúpeyjar er eyja í Karíbahafi sem staðsett er í Frönsku Antillaeyjum, mjög útsett fyrir núverandi og framtíðaráhrifum loftslagsbreytinga (td Robinson, 2018; Stephenson et al., 2017). Slík áhrif eru rof á strandsvæðum, hækkun hitastigs sjávar og afleiddar breytingar á lífjarðefnafræðilegum breytum, súrnun sjávar, uppkoma sjúkdóma í sjávartegundum og innrás framandi tegunda. Þar að auki er það reglulega útsett fyrir miklum veðuratburðum, svo sem fellibyljum og flóðum, sem búist er við að verða sterkari og tíðari með loftslagsbreytingum. Samkvæmt Barbier (2011) 50% af saltmýrum, 35% af mangroves, 30% af kóralrifum og 29% af sjávargrösum (Waycott et al., 2009) hafa glatast eða rýrnað um allan heim í nokkra áratugi. Í Gvadelúpeyjum tilkynnti rannsóknarstofnun franska aðalhafsins IFREMER lækkun á kóralþekju á vindströndum, úr 30% árið 2007 í 15% árið 2019. Þetta mynstur er einnig tekið fram í flóanum Grand Cul-de-sac Marin, rannsóknar-/endurreisnarstaður LIFE Adapt Island verkefnisins. Hér hefur kóralumfjöllunin minnkað úr 28% árið 2002 í 15% árið 2019, þó að endurvöxtur ungra kóralla virðist eiga sér stað.

Gvadelúpeyjar eru heimkynni kóralrifja, mangrove skóga og seagrass engja. Þetta eru strand- og sjávarvistkerfi sem veita nauðsynlegar varnir til að berjast gegn loftslagsbreytingum, en eru einnig viðkvæm fyrir loftslagsbreytingum og öðru álagi. Vegna aukinnar losunar CO2, aukins hitastigs sjávar, úrgangsmengunar og súrnunar sjávar er líklegt að jafnvægi milli mismunandi tegunda breytist. Alvarlegar áhyggjur vakna af framtíðargetu þeirra til að veita vistkerfisþjónustu, þar sem þessi einstöku vistkerfi sýna nú þegar merki um verulegan veikleika og hnignun.

Helstu atriði eru eftirfarandi:

• Búsvæði kórallanna samanstendur aðallega af tegundinni Acropora palmate (Elkhorn), sem er landlægt á Karíbahafssvæðinu og flokkast sem tegundir í bráðri útrýmingarhættu af IUCN og Acropora cervicornis (Staghorn), greinartegundum af ættkvíslinni Porites og Madracis auretenra. Þessi nauðsynlegu búsvæði eru undir staðbundnum þrýstingi eins og losun mengaðs vatns, fjöldaferðamennsku og ábyrgðarlausri hegðun. Til viðbótar við núverandi þrýsting verða þau nú einnig fyrir áhrifum af hækkandi hitastigi á heimsvísu og súrnun hafsins.
• Mangroves búsvæði samanstendur af Red mangrove (Rhizophora mangle), White mangrove (Laguncularia racemose) og Black mangrove (Avicennia germinans). Tilvist ágengra tegunda og vaxandi þéttbýlismyndun á svæðinu olli skógareyðingu og sterkum breytingum á þessu vistkerfi.
• Seagrass engjum eru aðallega mynduð af Turtle gras (Thalassia testudinum) og þetta eru sérstaklega ógnað af yfirferð báta og akkeri þeirra. Ennfremur er þeim ógnað af gríðarlegri tilbúnu strandlengjunni og mengun af mannavöldum.

Með því að vernda þessar tegundir gegn margþættu álagi eykst viðnámsþol þeirra gagnvart hækkun sjávarborðs og sjávarstormum. Það merkir einnig að stuðla að mildun loftslags þar eð mangroves og seagrass sequester eru mikilvægt magn kolefnis („blá kolefnisvistkerfi“).

Markmið LIFE Adapt'Islands verkefnisins eru:

• Þróa metnaðarfulla, nýstárlega og yfirfæranlega stefnu til að laga sig að loftslagsbreytingum;
• Endurheimta líkamleg vistfræðileg tengsl milli strand- og sjávarvistkerfa;
• Sýna fram á skilvirkni og eftirmyndunarhæfni nýsköpunartækni til að endurheimta strand- og sjávarvistkerfi í Karíbahafi;
• Framkvæma metnaðarfulla herferð til að eiga samskipti við borgaralegt samfélag með fræðslu- og vitundarvakningarverkefnum sem miða að viðskiptaleiðtogum, notendum, skólabörnum og almenningi. Lykilmarkmið var að kynna yngri kynslóðinni mikilvægi þess að viðhalda sjálfbærni með því að nota umhverfi sitt, fanga athygli þeirra sem taka ákvarðanir, ná til breiðs markhóps og hlúa að viðvarandi látbragði.
• Styrkja viðnámsþrótt gegn loftslagsbreytingum með því að samþætta líffræðilega fjölbreytni strandsvæða við félagshagfræðilega þróun með þátttöku hagaðila og þróun þjálfunar fyrir ungt fólk;
• Samhliða tækni þróað á verkefninu yfir Karíbahafi og framkvæma metnaðarfull samskipti herferð fyrir Karíbahafi og Evrópu til að miðla árangri.

Þessum markmiðum er náð með því að endurheimta og vernda strand- og sjávarvistkerfi og vistfræðilegar tengingar þeirra, til að bæta gæði vöru og þjónustu sem þessi vistkerfi veita.

Sérstaklega tákna kórallar nauðsynleg búsvæði fyrir fjölbreyttar sjávartegundir og veita náttúrulega hindrun sem getur dreift ölduorku. Á sama hátt geta strandskógar (sem eru myndaðir af strandskógum með kýrófíu, mangrove-skógum og mýri) dregið úr ölduorku og takmarkað strandrof. Staðsett á tengi milli lands og sjávar, hýsa þeir mikilvægar tegundir, þar á meðal Gvadelúp endemic tegundir sem finnast aðeins á þessu svæði (td Gvadelúp woodpecker). Að lokum geta sjávargraseng komið á stöðugleika í jarðveginum, dregið úr ölduáhrifum á strandsvæði og veitt mörgum tegundum fæðu.

* Endurreisnaraðgerðir stefna að því markmiði að endurreisa og vernda 45.000 m² af Coral reefs, 45,000m² af seagrass rúmum og 80,000m² af mangroves. 

Lausnunum sem innleiddar voru í Gvadelúp var skipt í „Endurhæfingaraðgerðir“ og „Samfélagslegar aðgerðir“. Endurhæfingaraðgerðir voru byggðar á þróun nýstárlegrar stefnu til að laga sig að áhrifum loftslagsbreytinga með varðveislu náttúrulegs umhverfis. Aðgerðir samfélagsins beindust að því að auka vitund og þátttöku mismunandi samfélaga (skóla, borgara, ferðamanna, vísindamanna, stjórnmálamanna, skipuleggjenda og stjórnenda náttúrulegra svæða) í góðum vistfræðilegum endurreisnaraðferðum á mismunandi staðbundnum vettvangi (staðbundnum, Karíbahafi, evrópskum og alþjóðlegum). Aðgerðum samfélagsins er lýst í þættinum „Þátttaka hagsmunaaðila“ hér á eftir.

Endurhæfingaraðgerðir voru framkvæmdar á tveimur verksvæðum (iðnaðarsvæðum Jarry og Petit-Cul-de-Sac Marin og Folle-Anse í Marie-Galante). Þeir voru lögð áhersla á þrjú vistkerfi (coral reefs, mangrove votlendi og mýri skóga, og seagrass vanga).

Um kóralrif voru aðgerðirnar miðaðar  að því að stuðla að æxlun þeirra og vaxtarmöguleikum. Tvær tæknilausnir voru samþykktar til að flytja kóralla frá gjafasvæði til ákvörðunarstaðar með því að nota „brot“ og „spawning collection“ tækni.

Brot merkir að taka kórallskurð til að varðveita arfgerð gjafa. Tegundirnar sem teknar voru til sundrunar voru Acropora cervicornis, Acropora palmata, Porites porites og Madracis auretenra. Afskurðirnir eru síðan ræktaðir í neðansjávarbúum úr 3 mismunandi undirlagi fyrir vöxt kóralsins, allt eftir tegundinni (verkefnismyndband). --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Að lokum var árleg kóralígræðsla gerð á nokkrum áfangastöðum.

Hrygningarsöfnunartækni fól í sér að safna saman þúsundum kynfrumna (æxlunarfrumur) sem kastast á sama tíma út í sjó frá mismunandi nýlendum Acropora, með sérstökum lendingarnetum. Þegar valfasanum var lokið voru sum kynfrumurnar settar í ílát í kafi sem kallast „leikjabúr“ þar sem frjóvgun á sér stað og kynfrumurnar voru varðar gegn rándýrum. Nýju lirfurnar geta síðan fest sig við viðeigandi stoðir sem kallast „kex“. Fylgst var með vexti nýburanna í leikskólanum.  Þegar þau voru nógu þroskuð voru þau ígrædd í náttúrulegt umhverfi sitt.

Um Mangroves voru aðgerðirnar lögð áhersla á endurhæfingu og endurreisn. A íhlutun svæði var Canal du DIC (Domaine Industriel et Commercial) svæði, með rannsókn jaðar 124240 m ^2. Það var skipt í tvö svæði: kjarnasvæði 68765 m ² sem er mjög hnignað og sóttvarnabelti 55134 m ² sem er notað til vistfræðilegrar vöktunar. Eftir forrannsóknir, á tilraunasvæði, hreinsa egan síðla árs 2021. Magn 891.97 m ³ jarðvegs var grafið upp og fyllt til að auka þroskaskilyrði mangrove. Mangroves endurreisn fól einnig í sér stofnun leikskóla fyrir marktréstegundirnar. Þeim var viðhaldið af LIFE Adapt'Island teyminu og af leikskólum á staðnum. Í lok árs 2022 voru stofnaðar þrjár leikskólar. Í nóvember 2022 tók endurplöntunaraðgerð þátt í meira en 100 rauðum mangrove propagules (ungplöntur) í Jarry, iðnaðarsvæði sem hefur mikil áhrif á mannlega starfsemi. Eftirlit með öllum aðgerðum, bæði í leikskólanum og á markstöðum, fer fram til að meta árangur starfseminnar.

Um Seagrass-engin, aðgerðir fólu í sér innleiðingu á sérstökum akkerislægjum fyrir skemmtibáta (staðsett á svæði Grand Port Maritime). Uppsetning vistvæns akkeris- og ljósabúnaðarsvæðis (ZMEL) er sett upp í flóanum Pointe-à-Pitre. Markmiðið er að búa til skipulagða legufæri sem ætlað er að draga úr truflun báta á seagrasses.

Ný sjávargraseng var búið til í Pointe-à-Pitre svæðinu, nálægt Cochon Islet. Um 100 ávextir Thalassia testudinum voru uppskornir í júní-júlí 2023, fylgt eftir með ræktunarfasa í stýrðu umhverfi og fylgt eftir með eftirliti (júlí 2023 - janúar 2024). Þá voru plöntur ígrædd á áfangastað, í desember 2023 - janúar 2024. Stöðugur áfangi til að fylgjast með skilvirkni ígræðslu (frá desember 2023).

„Samfélagslegar aðgerðir“ verkefnisins fólu í sér borgaralegt samfélag og samfélög í ýmsum geirum, þ.m.t.:

• Vísindasamfélagið til að meta samskiptareglur, miðla vísindalegri þekkingu, öðlast sérfræðiþekkingu og hlúa að samstarfi;
• Borgarasamfélagið, til að stuðla að umhverfisvitund (ábyrg hegðun borgaranna gagnvart umhverfinu) með því að auka vitund um varðveislu náttúrulegs umhverfis, fræða yngri kynslóðina og styðja samtök við að taka upp ábyrgar og sjálfbærar aðferðir.
• Staðbundnir hagsmunaaðilar, sem eru fulltrúar ýmissa geira, s.s. vatnsstjórnunar (Syndicat Mixte de Gestion de l'eau et de l'assainissement de Guadeloupe, SMGEAG), sjávarútvegs og fiskeldis á sjó (Comité Régional des Pêches Maritimes et des Elevages Marins de Guadeloupe (CRPMRM) og hafnaryfirvalda (Grand Port Maritime de la Guadeloupe, GPMG). Þetta auðveldaði stofnun samstarfs, þróun staðbundinna atvinnugreina, miðlun bestu starfsvenja fyrir þróunaraðila og stjórnendur og stuðning við samtök.

Að auki var leitast við að vinna með rannsóknar- og menningarstofnunum (Antillaháskóli, Conservatoire du Littoral, osfrv.) og opinberum stofnunum (Region, Direction de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement de Guadeloupe (DEAL), Agence Régional de la Biodiversité des iles de Guadeloupe (ARBiG), Parc National de la Guadeloupe (PNG), Office de l'eau de Guadeloupe (ODE), URAPEG France Nature Environment), á mismunandi stjórnunarstigum, leiðbeinandi og hafa áhrif á svæðisbundna opinbera stefnu.  

Frekari grípandi aðgerðir voru meðal annars vitundarvakningarherferðir um mikilvægi sjávargrasrúma, þ.m.t. að búa til engislóð neðansjávar, teikniplakatherferð til að stuðla að bestu starfsvenjum og sjónvarpskynningarherferð og vettvangsviðburðir.

Einn helsti árangur verkefnisins liggur í víðtæku tengslaneti sem byggt er upp með margvíslegum framtaksverkefnum til vitundarvakningar. Þessi framtaksverkefni tóku ekki aðeins þátt í nærsamfélaginu heldur fólu þau einnig í sér viðleitni til að móta samstarf við vísindasamfélagið, hagsmunaaðila á staðnum, áætlanir til að þróa ábyrga hegðun borgara (vistríkisborgara) og alþjóðlegar samskiptaherferðir. Ennfremur er leitast við að virkja yngri kynslóðir og ferðaþjónustuna enn frekar til árangurs við þessar aðgerðir.

Verkefnið stafar af fyrri árangursríku frumkvæði, umhverfisáætlun Cayoli, sem hleypt var af stokkunum árið 2016 og stjórnað af Gran Port Maritime of Guadalupe. Cayoli Junior kom á eftir Cayoli árið 2017 til að styrkja fræðsluþáttinn samhliða endurreisn vistkerfisins.

Lykilárangursþáttur er möguleikinn á að stækka samskiptareglur um þátttöku. Þessar samskiptareglur, þó að þær þurfi að sanna frekar í umhverfinu, eru hannaðar til að vera afritanlegar yfir Karíbahafssvæðið og hafa fengið stuðning frá vísindasamfélaginu. Að auki miðar verkefnið að því að auðvelda flutning bestu starfsvenja bæði á svæðisbundnum og alþjóðlegum vettvangi.

Að því er varðar takmarkandi þætti geta ytri breytur sem ekki eru undir stjórn verkefnisins leitt til niðurstaðna undir væntingum. Umhverfisbreytur (meiri háttar stormar, rán, sjúkdómar) geta takmarkað árangur ákveðinna aðgerða til endurgerðar, s.s. ígræðslu og æxlunaraðgerða. Sterkar vísbendingar benda einnig til þess að í sumum tilvikum geti eyðilegging vistkerfa, vegna margþætts álags, verið óafturkræf að hluta til til til skamms tíma.

Fyrstu bráðabirgðaniðurstöður um endurreisnaraðgerðirnar leiddu í ljós áhyggjur af lifunarhlutfalli sjávargrasengja og kóralígræðslu. Þeir voru lágir vegna ytri þrýstings eins og landfesta, gildi sumra loftslagsbreyta, endurkomu storma sem öfgafullra veðuratburða og sjúkdóma sem hafa áhrif á tegundir á strandsvæðinu. Til að bæta árangur verkefnisins var verkefnið aðlagað að jafnvægisvernd (t.d. með því að draga úr álagi með því að setja upp vistminjar) og endurreisn, að lokum að ná jákvæðum árangri fyrir sjávargraseng og mangroves. Í endurskoðaðri áætlun var lögð áhersla á mikilvægi tafarlausrar verndar vistkerfa í útrýmingarhættu, einkum hafgrasbotna, ásamt endurreisnarátaki. Það leiddi einnig í ljós mikilvægi þess að samþykkja sveigjanlega nálgun við aðlögun.

Nokkrar vísindarannsóknir varpa ljósi á áskoranirnar við að endurheimta Caribbean seagrass rúm eingöngu með því að planta fræ eða plöntur. Þeir benda til þess að endurreisn verði að bæta við verndarstarfsemi. Bæði aðferðir verða að vinna saman að því að ná sameiginlegu markmiði að vernda náttúruauðlindir.

Að lokum stendur endurreisnin sem framkvæmd er í þessu verkefni frammi fyrir miklum skipulags- og kostnaðaráskorunum.

Ávinningur verkefnisins felur í sér endurheimt vistkerfisþjónustu sem corals, mangroves og seagrass engi veita. Þetta felur í sér að stjórna aðgerðum, svo sem að koma á stöðugleika og fanga seti, vernda strandlengjuna gegn öfgafullum veðuratburðum, draga úr flóðaáhættu, auka vatnsgæði og varðveita líffræðilega fjölbreytni. Menningar- og afþreyingargildi voru einnig veitt með því að varðveita og efla landslagsfegurð. Að auki er verkefnið smám saman að ryðja brautina í átt að betri viðurkenningu á náttúrulegum lausnum til að laga sig að loftslagsbreytingum. Í þessu sambandi felur ávinningurinn af þættinum "Samfélagsaðgerðir" í sér miðlun aukinnar þekkingar og vitundar fyrir ýmsa hagsmunaaðila, þ.m.t. íbúa og ferðamenn).

Enn fremur er gert ráð fyrir að félagslegur og efnahagslegur þáttur verkefnisins muni gagnast öllu svæðinu. Þetta felur í sér sköpun nýrra atvinnutækifæra, þróun staðbundinnar færni, eflingu starfsframa í tengslum við umhverfið, örvun tilboða um vistvæna ferðaþjónustu og aukinn fjölda einstaklinga sem hafa þekkingu á aðlögun að loftslagsbreytingum og verndun strandvistkerfa.

Kostnaður fól í sér verulega fjárfestingu frá opinberum og einkareknum yfirvöldum á svæðinu.  Velgengni var ekki tryggð og ekki var búist við beinum arði af fjárfestingu nema vegna varðveislu og endurheimtar vistkerfa sjávar og stranda. Verkefnið fékk fjárframlag frá ESB upp á 2,532.707 evrur.

Niðurstöður verkefnisins eru samræmdar og styðja við aðlögunaráætlun ESB að loftslagsbreytingum (samþykkt 24. febrúar 2021) og stefnu ESB um líffræðilegan fjölbreytileika fyrir 2030 (frá 20. maí 2023), sem miðar að því að vernda náttúruna og snúa við niðurbroti vistkerfa.

Á staðbundnum vettvangi sýnir starfsemin sterka samræmingu við umhverfisáætlun Cayoli, stjórnað af Gran Port Maritime of Guadalupe. Cáyoli-áætlunin hófst í júní 2016. Áður en hún kom til framkvæmda vann umhverfisdeild Guadeloupe Port Caraïbes í nokkur ár til að bæta þekkingu á náttúrulegum svæðum hafnarsvæðisins. Þessi þekkingarmiðlun studdi áhrifarannsóknina á uppfærslu nýrrar kynslóðar hafnar en einnig með því að styðja aðgerðir umhverfissamtaka með tæknilegum og fjárhagslegum hætti. Fyrstu tvö ár verkefnisins voru að miklu leyti tileinkuð rannsóknum og þróun. Markmiðið er að leggja til strangar vísindalegar samskiptareglur um stjórnun og virka endurreisn náttúrulegs umhverfis sem áætlunin miðar að.

Framkvæmdartími verkefnisins var á bilinu 01/07/2019 til 30/06/2024. Á þessu tímabili hefur kóralígræðslan verið framkvæmd árlega árin 2021, 2022 og 2023, á undan árið 2020 með sundrunarvirkni. Mangroves endurhæfingu og endurreisn hófst síðla árs 2021 með hreinsunarstarfsemi. Í lok árs 2022 voru leikskólarnir stofnaðir. Verndun sjávargrasaskógar var lokið í janúar 2023, en uppsetning skrúfa anchors varð að veruleika á milli ágúst og september 2023. Seinni áfanginn á endurreisn sjávargrass fór fram í júní-júlí 2023 og síðan ræktunarfasi í stýrðu umhverfi (júlí 2023 - janúar 2024). Lokaígræðslan fór fram í desember 2023 - janúar 2024.

Vöktunaraðgerðir hófust í desember 2023 og eru fyrirhugaðar til júní 2024. Þeir munu einnig vera viðvarandi eftir lok verkefnisins.

Lausnirnar sem notaðar eru í þessari rannsókn eiga að hafa óákveðinn tíma. Hins vegar hefur líftími áhrif á lifunarhlutfall endurheimtra og gróðursettra tegunda, sem ekki er hægt að spá fyrir um. Stöðugt eftirlit er nauðsynlegt til að tryggja langtímavirkni lausna.

Pascaline Gaborit
Co-founder Pilot4dev (co-beneficiary of LIFE ADAPT'ISLAND project)
Email: pascaline.gaborit@pilot4dev.com

Verkefnabæklingur, 2023

Samantektarskýrsla, 2022