Hard armouring outperforms a biomass-based living shoreline on a high-energy, ice-influenced sandstone coast: a one-year controlled comparison at Augustine Cove, Prince Edward Island, Canada
カナダのプリンスエドワード島における、高エネルギーで氷の影響を受ける砂岩海岸での1年間の対照実験において、バイオマスに基づいたリビングショアラインは、未管理の対照群と比較して崖の後退を抑制できなかった一方で、硬質な防護構造は効果的に海岸を安定化させたことは、穏やかな河口域向けに開発された自然に基づいた設計が、事前に波エネルギーの遮蔽を行わない限り、露出した氷の影響を受ける外海環境には適さない可能性があることを浮き彫りにした。
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世界中の沿岸地域は、海が陸地を侵食し始めるとき、容赦のない選択を迫られる。彼らは、水が通り過ぎるままにさせるために家屋やインフラを内陸へと移す「撤退」を選ぶか、満潮とともに上昇する構造物を作る「適応」を選ぶか、あるいは、海を押し戻すための障壁を築く「防御」を選ぶ。数十年にわたり、標準的な防御策は、波を跳ね返すように設計されたコンクリートや石の巨大な壁といった「ハード・エンジニアリング（硬質な工学）」であった。しかし近年、「リビング・ショアライン（生きた海岸線）」と呼ばれる異なる哲学が注目を集めている。この手法は、植物、丸太、土壌といった自然素材を用いて海岸を安定させ、野生生物を支えながら波のエネルギーを吸収する緩衝地帯を作ることを目的としている。自然はブルドーザーよりも優れた技術者になれるという考えだ。しかし、これらリビング・ショアラインの成功事例の多くは、水が穏やかで氷が岸を凍らせることのない、アメリカ南部の穏やかで遮蔽された湾内に集中している。これらの柔らかい生物学的な解決策が、セントローレンス湾のような、開けた海での荒々しく凍てつく波にさらされる環境で生き残ることができるのかどうかは、依然として謎のままである。
カナダのプリンスエドワード島の南岸において、この問いに答えるためのユニークな自然実験が行われた。ある季節限定の子供キャンプの敷地内では、同じ激しい波、同じ凍てつく冬の嵐、そして同じ柔らかく崩れやすい赤色砂岩の崖にさらされた、3つの異なる海岸セクションが隣り合わせに存在していた。一つ目のセクションは、2009年に建設された伝統的な石造りの護岸によって保護されていた。二つ目のセクションは、研究開始のわずか1年前に設置されたもので、ブラシ、干し草の束、丸太、および在来植物を用いたリビング・ショアラインであった。三つ目のセクションは、何も対策を講じなかった場合の浸食の様子を示すためのコントロール（対照区）として、そのまま放置された。研究者たちは、これら3つの隣人たちを丸一年間観察し、それぞれの土地がどれだけ失われたかを正確に測定した。彼らは地面に固定された単純な鋼鉄製のテープと高解像度のドローン写真を用い、極めて精密に崖の端を追跡した。
結果は衝撃的かつ予想外なものであった。そのわずか一年の間に、石造りの護岸はほとんど完璧に持ちこたえ、目立った後退は見られなかった。対照的に、リビング・ショアラインは、何もしなかった未管理のセクションと全く同じ速度で土地を失った。丸太や植物による自然の障壁は、浸食を全く遅らせることができず、まるで何も設置されていなかったかのように機能した。リビング・ショアラインは、隣接する裸の崖と統計的に同一である、ほぼ0.5メートルもの距離を後退した。この失敗は、努力や資金不足によるものではない。リビング・ショアラインの設置には約2万カナダドルという多額の投資が行われたが、その結果は特定の力に対して無力であった。それよりわずかに高価な石の壁は、水の動きを止めることに成功していた。
研究者たちは、リビング・ショアラインが失敗したのは、それが「用途に対して間違った道具」であったためだと結論づけた。採用された設計は、固定されていない丸太や植物の根によって土壌を保持しようとする「ブラシ・アンド・バイオマス（ブラシと生物量）」のアプローチであった。この種の設計は、波が小さく地面が安定しているアメリカ南部の穏やかで氷のない河口域ではうまく機能する。しかし、プリンスエドワード島の条件ははるかに暴力的である。波は広大な開けた水域を越えて移動し、岸に到達するまでに凄まじいエネルギーを蓄積する。さらに、冬には特有の危険が訪れる。水が凍結し、その氷自体が陸地を押し、崖の底部を削り取り、柔らかい砂岩を破壊するのだ。リビング・ショアラインは晩夏に設置されたため、秋の嵐が襲来する前に植物が根を張るための時間はわずか数週間しかなかった。最初の冬の嵐は、未固結の材料を洗い流すには十分であり、翌年1月までには、構造物の3分の1が海によって完全に剥ぎ取られてしまった。
また、この研究は石造りの護岸に潜む隠れた危険についても明らかにした。壁は、その直後の土地を保護したが、壁のすぐ隣、つまり保護が終了する地点の海岸セクションは、敷地の他のどの部分よりも早く浸食が始まった。これは「フランキング（側方浸食）」として知られる現象であり、硬い障壁が波のエネルギーを横方向に反射させ、壁の端にある未保護の土地を攻撃することで起こる。データによれば、護岸のすぐ外側のエリアは、敷地の他の部分の平均の2倍以上の速度で土地を失っていた。これは、壁が特定の区画の土地を救った一方で、隣接する土地の消失を加速させた可能性があることを示唆しており、これは沿岸計画においてしばло見落とされがちなトレードオフである。
研究者たちは、これが「あらゆる場所でリビング・ショアラインが無用である」ことを意味するのではないと慎重に述べている。今回の失敗は、この特定の場所、この特定の設計、そして高い波と凍結する氷という特定の組み合わせに固有のものである。この研究は、自然に基づいた解決策が開けた海岸で機能できないことを証明したのではなく、穏やかな湾で使用される設計図を、セントローレンス湾のような険しく氷に覆われた海岸にそのままコピー＆ペーストすることはできないということを証明したものである。ここに設置された設計には、成功事例とされるアメリカの例によく見られるような、岩の基壇（ロック・シル）といった強固な波消散用の基礎が欠けていた。その硬いアンカーがなければ、柔らかい素材は冬の嵐に対抗するにはあまりにも無力であった。
このケーススタディは、大西洋カナダの沿岸管理者や地権者に対する重要な警告となっている。それは、リビング・ショアラインを構築するという決断が、単に「より環境に優しい」選択肢を選ぶことではなく、地域の環境を厳格に評価する必要があることを強調している。自然の障壁を設置する前に、プランナーは波が移動する開けた水域の長さ、海氷の存在、そして崖を構成する岩石や土壌のタイプを考慮しなければならない。本研究は、エネルギーの高い、氷の影響を受ける環境においては、実行可能な選択肢のメニューは想定よりもはるかに狭いことを示唆している。一部の場所においては、現実的な防御策は、海と戦おうとするのではなく、水際から離れるという戦略、すなわち「計画的撤退」である可能性がある。プリンスエドワード島からの証拠は、地域に特化したエンジニアリングと冬の氷に対する深い理解がなければ、たとえ善意に基づいた自然の防御であっても、海の重みの前に崩れ去ってしまうことを示している。
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