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
在加拿大爱德华王子岛一个高能、受冰影响的砂岩海岸，一项为期一年的对照实验表明，一种基于生物量的活岸线未能减少悬崖后退，而硬质防护有效稳定了海岸，这凸显了为避风河口设计的自然型设计在未经波浪能屏蔽的情况下，可能不适用于暴露且受冰影响的开阔海岸环境。
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全球各地的沿海社区在海洋开始侵蚀其土地时，面临着一个残酷的选择。他们可以选择撤退，将房屋和基础设施向内陆移动，任由海水吞噬；他们可以选择适应，建造能随潮汐升降的结构；或者他们可以选择防御，通过建造屏障来阻挡海水。几十年来，标准的防御手段一直是硬工程：即旨在将波浪弹开的大型混凝土或石块墙。但近年来，一种不同的理念开始受到关注。这种方法通常被称为“活岸线”（living shoreline），旨在利用植物、木头和土壤等天然材料来稳定海岸，希望创造出一个既能吸收波浪能量又能支持野生动物的缓冲带。其核心理念是，自然可以成为比推土机更优秀的工程师。然而，这些活岸线的大多数成功案例都来自美国南部平静、受保护的海湾，那里的水流平缓，且冰雪从未冻结海岸。至于这些软性的、生物性的解决方案是否能在像圣劳伦斯湾这样遭受着剧烈、冰冻且波涛汹涌的开阔海域生存下来，目前仍是一个谜。
在加拿大的爱德华王子岛南岸，一场独特的自然实验展开，旨在回答这个问题。一个作为季节性儿童营地的物业提供了一个独特的自然实验场，其海岸线并排分布着三个截然不同的部分，它们承受着同样的猛烈波浪、同样的严冬风暴以及同样的易碎红色砂岩悬崖。第一部分是由2009年建造的传统石墙进行保护。第二部分是在研究开始前一年安装的，其特征是采用了由灌木、干草捆、木头和原生植物组成的活岸线。第三部分则完全保持原样，作为对照组，用以展示在无人干预的情况下会发生什么。研究人员整整观察了这三位“邻居”一整年，精确测量了每一段土地损失到海中的程度。他们使用锚定在地面上的简单钢卷尺和高分辨率无人机摄影技术，以极高的精度追踪悬崖边缘的变化。
结果是显著且出人意料的。在这一年间，石墙几乎完美地守住了阵地，没有表现出任何可测量的后退。相比之下，活岸线的土地流失速度与完全不加管理、不受保护的部分完全一致。由木头和植物构成的天然屏障并没有减缓侵蚀，其表现就像什么都没有安装一样。活岸线后退了近半米，这个距离在统计学上与旁边裸露的悬崖完全相同。这种失败并非由于缺乏努力或资金；该活岸线的安装成本约为两万加元，这是一笔不小的投资，但最终却收效甚微，无法应对特定的力量。而造价略高的石墙则成功阻止了水的移动。
研究人员发现，活岸线的失败是因为它选错了工具。所采用的设计是一种“灌木与生物质”方法，依赖于未固定的木头和植物根系来固结土壤。这种设计在水流平缓、无冰的美国南部河口效果良好，那里的波浪较小且地面稳定。但在爱德华王子岛，环境要恶劣得多。波浪在广阔的开阔水域上长距离传播，在撞击海岸前积聚了巨大的能量。此外，冬季带来了一系列独特的危险：海水结冰，冰层本身会挤压陆地，冲刷并破碎脆弱的砂岩基底。活岸线是在夏末安装的，这使得植物在秋季风暴来袭前只有短短几周的时间来扎根。第一波冬季风暴就足以冲走这些松散的材料，到了次年一月，该结构的约三分之一已被海水彻底剥离。
研究还揭示了石墙的一个隐藏危险。虽然石墙保护了其正后方的土地，但紧邻墙体两侧的海岸部分，即保护结束的地方，其侵蚀速度比该物业其他部分的平均水平都要快。这种现象被称为“侧蚀”（flanking），即硬质屏障会将波浪能量向侧面反射，从而攻击墙体末端的未受保护土地。数据显示，石墙之外的区域土地流失率是该物业平均流失率的两倍多。这表明，虽然石墙保住了它覆盖的那块特定土地，但它可能加速了相邻土地的流失，这种权衡在海岸规划中经常被忽视。
研究人员谨慎地指出，这并不意味着活岸线在任何地方都毫无用处。失败是针对这一特定地点、这一特定设计以及高波浪与冰冻结合的特定情况。这项研究并未证明基于自然的解决方案无法在开阔海岸发挥作用，但它确实证明了不能将适用于平静海湾的设计蓝图，直接“复制粘贴”到圣劳伦斯湾崎岖、多冰的海岸上。这里安装的设计缺乏一个坚实的、消波的基座（例如石基），而这种基座在美方成功的案例中经常可见。由于缺乏这种坚硬的锚点，那些柔软的材料在冬季风暴面前根本不堪一击。
这一案例研究为大西洋加拿大的海岸管理者和土地所有者敲响了警钟。它强调，决定建造活岸线不仅仅是选择一个“更绿色”的选项，更需要对当地环境进行严格评估。在安装天然屏障之前，规划者必须考虑波浪经过的开阔水域长度、海冰的存在以及构成悬崖的岩石或土壤类型。研究表明，在受冰影响的高能环境中，可行的方案选择远比人们想象的要窄。对于某些地方，最现实的防御策略可能是远离水边，即所谓的“管理式撤退”，而不是试图用一个注定会被当地环境击败的设计去对抗海洋。爱德华王子岛的证据表明，如果没有针对当地环境的特定工程设计以及对冬季冰层的深刻理解，即使是最具善意的自然防御也会在海洋的力量下崩塌。
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