Peščeni motor – gradnja z naravno rešitvijo za izboljšanje zaščite obale vzdolž delflandske obale (Nizozemska)

Nizozemska s 350 km dolgo obalo, devetimi milijoni prebivalcev, ki živijo na obalnih območjih in velikih regijah pod srednjo morsko gladino, je močno izpostavljena tveganju obalnih poplav. Doživeto erozijo obale, ki so jo povzročili naravni procesi in človeški posegi na prispevnem območju v zadnjih stoletjih, še zaostruje sedanje in predvideno povečanje morske gladine. Odbor iz Delte meni, da bi bilo treba pri sprejemanju odločitev z dolgotrajnim vplivom na varstvo pred poplavami upoštevati dvig morske gladine v regiji za 0,65 do 1,3 m do leta 2100 in za 2 do 4 m do leta 2200, vključno z učinkom pogrezanja tal.

Od devetdesetih let prejšnjega stoletja, da bi se soočili z vprašanjem obalne erozije, je Rijkswaterstaat začel redne intervencije za hranjenje peska. Kot operativni cilj je bilo odločeno, da se obala ohrani na svojem mestu (referenca je stanje leta 1990). Letna količina hranjenja s peskom je v dokumentih politike določena na 12 milijonov m3. To je znesek, potreben za ohranitev celotnega nizozemskega obalnega temelja (območje med sipinami in globino –20 m na morju), ob upoštevanju stopnje dviga morske gladine v zadnjem stoletju (18 cm/stoletje). Pričakuje se, da bi se lahko ta obseg v prihodnjih desetletjih povečal zaradi napovedanega doslednejšega dviga morske gladine. Tradicionalni postopki za hranjenje peska (z odlaganjem peska na plaži) so bili postopoma dopolnjeni s podvodno prehrano na obali, veliko cenejšim pristopom, ki je naravnim silam omogočil prerazporeditev peska in zmanjšanje vplivov na obalne funkcije.

Da bi raziskali še učinkovitejši način ohranjanja obale, so se od leta 2006 pojavile ideje o "mega prehrani". Ideje za širitev obalnih območij na delflandski obali so bile predlagane že v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, v začetku tega stoletja pa jih je močno spodbudila provinca Južna Holandija. Raziskava načrta, ki se je začela leta 2009, se je osredotočila na deponiranje ogromne količine peska v eni operaciji, kar je omogočilo, da veter, valovi in tokovi postopoma širijo pesek vzdolž obale v daljšem časovnem obdobju v primerjavi s tradicionalnimi pobudami za prehrano.

Glavni cilj nizozemske nacionalne obalne politike je trajnostno vzdrževanje obalnega območja v različnih časovnih in prostorskih okvirih:

• zaščita zaledja pred poplavami iz morja z ohranjanjem varne zaščite pred vodo;
• ohranjanje obale (z osnovno obalo kot referenco), ohranjanje vseh obalnih funkcij;
• Vzdrževanje obalnih temeljev v kontekstu relativnega dviga morske gladine, kar pomeni ohranjanje ravnovesja med srednjo morsko gladino in sedimentnimi proračuni.

Kot je opisano v poročilu o prvih štirih letih programa spremljanja in vrednotenja, so bili za družbo Sand Motor oblikovani naslednji trije cilji:

• Spodbujanje naravne rasti sipin in ohranjanje široke plaže vzdolž obale Delfland med Hook of Holland in Scheveningen. To bo zagotovilo funkcije varstva obale ter koristi za ohranjanje narave in prostočasne dejavnosti.
• Razvoj znanja in inovacije z namenom določitve obsega, v katerem se lahko vzdrževanje obale in dodana vrednost za prosti čas in naravo dosežeta skupaj, tudi z vidika dviga morske gladine.
• Vzpostavitev privlačnega območja za prosti čas in narave na delflandski obali.

Koncept „megaprehrane“ kot dolgotrajnega vira peska, ki se odlaga z enim samim postopkom, se izvaja v okviru pilotnega projekta Sand Motor, ki se izvaja na obali Delflanda (Južna Holandija), kjer se od 90. let prejšnjega stoletja izvajajo redni prehranski ukrepi za preprečevanje obalne erozije.

Sand Motor je inovativen poseg za zaščito nizko ležečih obalnih območij pred vplivi dviga morske gladine. Gre za obsežno prehrano, ki je bila izvedena leta 2011, takoj po splošni okrepitvi obalnega območja Delflanda. Obsegala je 21,5 milijona kubičnih metrov peska, pridobljenega deset kilometrov na morju in odloženega ob obali, da bi oblikovali polotok v obliki trnka velikosti 128 ha, vključno s sipinskim jezerom in laguno. Intervencija je bila dopolnjena z dvema prehranjevalnima operacijama na kopnem, ki sta potekali na obeh straneh polotoka.

Ta „megaprehrana“ sledi pristopu stavbe z naravo. Količina odloženega peska deluje kot varovalo pred dvigom morske gladine. Pristop zmanjšuje pogostost motenj lokalnih ekosistemov, ki jih povzročajo redni posegi v prehrano peska, hkrati pa zagotavlja nova območja za naravo in nove priložnosti za rekreativne dejavnosti.

V svoji prvotni obliki je Sand Motor štrlel 1 km v morje in se raztezal vzdolž 2 km obale. Na mnogih lokacijah se dviga do 5 metrov nad srednjo morsko gladino. Končna zasnova Sand Motorja je bila izbrana kot najbolj skladna s tremi glavnimi cilji, določenimi v presoji vplivov na okolje, izvedeni za izvedbo projekta: rast sipin, ustvarjanje več naravnih in prostočasnih objektov, razvoj znanja.

Od izgradnje Sand Motorja leta 2011 se je pesek dejansko razširil vzdolž obale, z obalnim prirastkom tako na jugu kot na severu. To je vodilo in še vedno vodi do sprememb v obliki Sand Motorja, z (logično) najmočnejšim razvojem v prvem letu po izgradnji. Prehodni razvoj Sand Motorja je ustvaril nove morfološke oblike in pokrajine: „peščeni pljunek“, laguno, plimski kanal, obalno ravnino na južni strani peščenega motorja in različne vzorce peščenih bregov. Poleg tega je bilo na dnu kavlja ustvarjeno novo sipinsko jezero z drenažnim in nadzornim sistemom, ki zagotavlja, da Sand Motor ne bo negativno vplival na tokove podzemne vode v povodju pitne vode Solleveld na kopenski strani.

Sand Motor je bil realiziran po sporazumu, ki so ga podpisali provinca Južna Holandija, Rijkswaterstaat, mesto Haag, občinski organi Westlanda, odbor za nadzor vode okrožja Delfland in okoljska federacija Južne Holandije. Projekt so podpisniki sooblikovali na delavnicah, njegova lokacija pa je bila običajno določena, da bi se izognili kakršnemu koli negativnemu vplivu na vključene deležnike. Poleg strani, ki so sodelovale pri sporazumu, je bilo opravljeno tudi posvetovanje s civilno družbo, ki je imela možnost postavljanja vprašanj in uradnega nasprotovanja s pravnimi postopki, zlasti v fazi načrtovanja.

V okviru pobude Sand Motor Initiative je dolgoročno varstvo obale (primarni cilj) združeno s širjenjem narave (nov habitat za lokalno rastlinstvo in živalstvo) in novim prostorom za rekreacijo, ki izpolnjuje več ciljev različnih akterjev. To je ustvarilo veliko nacionalno in mednarodno zanimanje za Sand Motor. Ecoshape, skupno prizadevanje nizozemskih podjetij za poglabljanje dna in inženiring, sektorja znanja in vlade, je prispevalo k širjenju in promociji pobude Sand Motor, pri čemer je poudarilo njen pristop "Gradimo z naravo". Poleg Sand Motorja je bilo vzpostavljenih več raziskovalnih programov, vključno z NatureCoast, s tremi podoktorskimi in dvanajstimi doktorskimi raziskovalci.

Rešitve, podobne rešitvam Sand Motor, se proučujejo na več lokacijah zunaj Nizozemske, tako v Evropi (npr. na Švedskem, v Združenem kraljestvu, Belgiji) kot drugod (v Združenih državah, Mehiki). Za izvedbo intervencije je bilo treba uporabiti pomembno količino peska, pridobljenega na morju (21,5 milijona kubičnih metrov), z velikostjo zrn, ki je bila dovolj združljiva z značilnostmi območja odlaganja na plaži. Razpoložljivost peska je vprašanje, ki ga je treba upoštevati pri prenosljivosti prakse.

Sand Motor je edinstveno obalno območje, vključno s peščenimi ravnicami, ki so dvakrat na dan potopljene ob visoki plimi. Stranski učinki intervencije so bili ustvarjanje novih tokov, ki so nastali zaradi dinamične narave in spreminjajoče se oblike polotoka v obliki trnka, kar je ustvarilo začasne nevarne situacije, zlasti za kopanje. Te bi bilo mogoče nadzorovati s kombinacijo informacij za javnost, posebno pozornostjo obalnih straž, ki so jim pomagale batimetrične raziskave in aplikacija za pametne telefone.

Projekt sta financirali provinci Južna Holandija in Rijkswaterstaat; Stroški intervencije so znašali 70 milijonov EUR.

Po posredovanju so bila izvedena intenzivna prizadevanja za spremljanje. Pet let po izgradnji Sand Motorja rezultati dejavnosti spremljanja kažejo njegov prispevek k zaščiti obale, zlasti v bližini Sand Motorja. Obala pri Sand Motorju in takoj na severu in jugu se je premaknila in se zdaj nahaja proti odprtemu morju od osnovne obale. Obsežne dosedanje raziskave so pokazale, da nova peščena jata, ki jo je ustvaril Sand Motor, ponuja nov habitat za floro in favno, zlasti v zaščitenem in plitvem delu lagune in okoli njega. Poleg tega Sand Motor ponuja novo veliko območje, ki se uporablja za rekreativne namene, v skladu s pričakovanji pokrajinske uprave Južne Holandije. Druge koristi so povezane s pridobljenim znanjem o obalnem sistemu in možnostmi za izvajanje tega inovativnega posega za krepitev obale.

Predvidena dolga življenjska doba peščenega motorja (približno 20 let) je jasna prednost posega v primerjavi s tradicionalnim hranjenjem s peskom, ki zahteva redne posege z veliko količino peska, ki pogosto moti morsko dno. Pet let po intervenciji se podjetje Sand Motor šteje za realistično alternativo za upravljanje obalnih območij v smislu stroškov in učinka. Celovita ekonomska ocena inovativnega posega v primerjavi s konvencionalnimi rešitvami za vzdrževanje še ni bila oblikovana.

Leta 2008 je nizozemski sekretar za javna dela in upravljanje voda naročil ustanovitev novega odbora za delto (po prvem, ki je bil ustanovljen za obvladovanje katastrofalne poplave leta 1953), katerega naloga je bila oblikovati vizijo dolgoročne zaščite nizozemske obale in njenega zaledja. Ta drugi odbor za delto države je podal predloge o tem, kako zaščititi nizozemsko obalo in nizko ležeče zaledje pred pričakovanimi vplivi podnebnih sprememb, vključno z dvigom morske gladine in obalnimi poplavami. Ta priporočila so v celostni viziji za prihodnost do leta 2100 prispevala k programu Delta za Nizozemsko, odporno proti podnebnim spremembam, ki je dodatno vključen v zakon o delti. Gradnja na naravnem pristopu s peskom za zaščito obalnih območij Severnega morja pred poplavami je del priporočil Odbora za delto, ki jih je treba upoštevati srednje- in dolgoročno.

Faza načrtovanja družbe Sand Motor je vključevala postopek presoje vplivov na okolje, da bi se opredelile najbolj izvedljive in okolju prijazne alternative za upravljanje obalnih območij, ki temelji na prehrani.

Sand Motor je bil zgrajen med marcem 2011 in novembrom 2011 in od njegovega zaključka se intervencija pozorno spremlja. Prva celovita ocena delovanja Sand Motorja je bila zaključena po petih letih od njegove izdelave (leta 2016), končna ocena pa se pričakuje v letu 2021.

Pričakovana življenjska doba Sand Motor je vsaj 20 let, v katerem se pričakuje, da veter, valovi in tokovi širijo pesek vzdolž obale med Hook of Holland in Scheveningen. Vendar pa bo popolna prerazporeditev odloženega peska zagotovo trajala več kot 20 let, s prednostmi Sand Motorja tudi po prvih 20 letih. Po prvih štirih letih od gradnje Sand Motorja so rezultati spremljanja pokazali, da je 95 % količine peska še vedno na območju odlaganja, kar kaže, da bi lahko bila življenjska doba pilotnega projekta daljša od pričakovane.

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 

Spletna stran Sand Motor, Deltares, Rijkswaterstaat in provinca Nizozemska