Искусственные рифы в озере Мичиган: борьба с эрозией и поддержка биоразнообразия
Исследователи изучают, могут ли искусственные подводные рифы, называемые "щебеночными грядами", стать инструментом для замедления эрозии береговой линии и увеличения популяции рыб в озере Мичиган.
Что такое "щебеночные гряды"?
Это искусственные сооружения, построенные из известняка и других пород, уложенных параллельно берегу в ряды длиной 750 футов. Они расположены на глубине 3–5 футов под поверхностью воды у побережья Иллинойс-Бич Стейт-Парк (установлены в 2021 году) и Форт-Шеридан в Хайленд-Парке. Их цель двояка:
- Защита от эрозии: Гряды гасят энергию волн во время зимних штормов, уменьшая их удар по берегу и замедляя вымывание песка. Проектировщики называют это "пассивным управлением песком".
- Создание среды обитания: Рифы привлекают рыб и беспозвоночных, увеличивая биоразнообразие.
Исследовательский проект
Биологи и геологи из Lake Michigan Biological Station (Университет Иллинойса) изучают эти рифы в рамках пилотного проекта Great Lakes Restoration Initiative. Мониторинг начался в 2021 году и завершится в следующем году. Исследователи сравнивают данные с рифов с двумя контрольными участками, расположенными примерно в 2 милях к югу от каждого рифа.
Методы исследования включают:
- Подводные камеры, делающие снимки каждые 5 минут для оценки плотности и биомассы рыб.
- Отбор проб водорослей и осадка для изучения беспозвоночных.
- Картографирование дна с помощью дронов для отслеживания изменений рельефа.
Предварительные результаты
1. Биоразнообразие:
- На обоих искусственных рифах (Иллинойс-Бич и Форт-Шеридан) зафиксировано значительное увеличение популяций рыб и биоразнообразия по сравнению с контрольными участками.
- Рифы служат питомником для молоди мигрирующих видов, таких как алозовидная рыба (alewife), и средой обитания для оседлых видов, например, круглого бычка (round goby).
2. Динамика осадков (эрозия/накопление):
- На рифе Форт-Шеридан наблюдается успешное накопление песка.
- В Иллинойс-Бич Стейт-Парке общая эрозия усилилась, особенно в период 2022–2024 годов. Однако исследователи отмечают "смешивающие факторы", главный из которых — масштабный проект по строительству 22 волноломов стоимостью $73 млн, завершенный в августе 2024 года. Это крупнейший капитальный проект в истории IDNR (Иллинойсского департамента природных ресурсов).
Проблема управления песком в урбанизированной среде
Береговая линия Иллинойса на озере Мичиган (63 мили) в основном укреплена искусственными сооружениями: волноломами и дамбами. Хотя они защищают конкретные участки, они нарушают естественный южный поток песка, что приводит к эрозии ниже по течению ("эффект домино").
Щебеночные гряды, расположенные параллельно берегу, предлагают компромисс: они задерживают часть песка, но позволяют большей его части проходить дальше, способствуя более равномерному распределению осадков вдоль побережья. Стоимость установки гряд составила чуть более $1.4 млн, что делает их относительно недорогой альтернативой.
Перспективы и вызовы
Ученые подчеркивают, что озеро Мичиган — "очень динамичная" система, уровень воды в которой исторически колебался с периодичностью 10–30 лет. Изменение климата ускоряет эти колебания: с рекордно низкого уровня в январе 2013 года озеро поднялось на 4 фута к июлю 2020 года, почти достигнув рекордного максимума.
Ключевой вопрос, по словам биолога Филипа Уиллинка, — "как нам жить рядом с озером", позволяя природе меняться, но сохраняя городскую инфраструктуру. Искусственные рифы — один из потенциальных инструментов для этого баланса, предоставляя данные для обоснованных решений в области управления береговой линией.