À medida que as alterações climáticas aceleram a subida do nível do mar e intensificam as tempestades, os paredões fronteiros dos pântanos podem proporcionar uma defesa costeira económica, relatam os engenheiros do MIT.
Imagens de casas costeiras a serem arrastadas para o mar devido à erosão das costas e às fortes tempestades estão a tornar-se mais comuns à medida que as alterações climáticas provocam a subida do nível do mar, juntamente com tempestades mais poderosas. Só nos EUA, as tempestades costeiras causaram perdas de 165 mil milhões de dólares em 2022.
Agora, um estudo do MIT mostra que proteger e melhorar pântanos salgados em frente a paredões de proteção pode ajudar significativamente a proteger algumas linhas costeiras, a um custo que torna esta abordagem razoável de implementar.
As novas descobertas estão sendo relatadas na revista, em um artigo do estudante de pós-graduação do MIT Ernie IH Lee e da professora de engenharia civil e ambiental Heidi Nepf. Este estudo, diz Nepf, mostra que restaurar pântanos costeiros “não é apenas algo que seria bom fazer, mas é na verdade economicamente justificável”. Os pesquisadores descobriram que, entre outras coisas, os efeitos de atenuação das ondas do pântano salgado significam que o paredão atrás dele pode ser construído significativamente mais baixo, reduzindo o custo de construção e ao mesmo tempo fornecendo a mesma proteção contra tempestades.
“Uma das outras coisas interessantes que o estudo realmente traz à luz”, diz Nepf, “é que não é necessário um pântano enorme para obter um bom efeito. Poderia ser um pântano relativamente curto, com apenas dezenas de metros de largura, isso pode lhe trazer benefícios.” Isso a deixa esperançosa, diz Nepf, de que essas informações possam ser aplicadas em locais onde os planejadores podem ter pensado que salvar um pântano menor não valia a pena. “Mostramos que isso pode fazer diferença suficiente para ser financeiramente viável”, diz ela.
Embora outros estudos tenham mostrado anteriormente os benefícios dos pântanos naturais na atenuação de tempestades prejudiciais, Lee diz que tais estudos “se concentram principalmente em paisagens que têm um amplo pântano da ordem de centenas de metros. Mas queremos mostrar que isso também se aplica em áreas urbanas”. locais onde não há tanta terra pantanosa disponível, especialmente porque nestes locais a infra-estrutura cinzenta existente (paredes de proteção) tende a já estar instalada.”
O estudo baseou-se na modelagem computacional de ondas que se propagam em diferentes perfis de costa, usando a morfologia de várias plantas de pântanos salgados – a altura e rigidez das plantas, e sua densidade espacial – em vez de um coeficiente de arrasto empírico. “É um modelo de interação planta-onda com base física, que nos permitiu observar a influência das espécies de plantas e as mudanças na morfologia ao longo das estações”, sem ter que sair e calibrar o coeficiente de arrasto da vegetação com medições de campo para cada condição diferente, Nepf diz.
Os investigadores basearam a sua análise custo-benefício numa métrica simples: para proteger uma determinada extensão da costa, até que ponto a altura de um determinado paredão poderia ser reduzida se fosse acompanhada por uma determinada quantidade de pântano? Outras formas de avaliar o valor, como incluir o valor de imóveis que podem ser danificados por uma determinada quantidade de inundação, “variam muito dependendo de como você avalia os ativos se ocorrer uma inundação”, diz Lee. “Usamos um valor mais concreto para quantificar os benefícios dos pântanos salgados, que é a altura equivalente do paredão necessário para fornecer o mesmo valor de proteção.”
Eles usaram modelos de uma variedade de plantas, refletindo diferenças de altura e rigidez ao longo das diferentes estações. Eles encontraram uma variação dupla na eficácia das diversas plantas na atenuação das ondas, mas todas proporcionaram um benefício útil.
Para demonstrar os detalhes num exemplo do mundo real e ajudar a validar as simulações, Nepf e Lee estudaram pântanos salgados locais em Salem, Massachusetts, onde já estão em curso projetos para tentar restaurar pântanos que foram degradados. Incluir o exemplo específico forneceu um modelo para outros, diz Nepf. Em Salem, o seu modelo mostrou que um pântano salgado saudável poderia compensar a necessidade de uma altura adicional de paredão de 1,7 metros (cerca de 5,5 pés), com base na satisfação de uma taxa de galgamento das ondas que foi definida para a segurança dos peões.
No entanto, os dados do mundo real necessários para modelar um pântano, incluindo mapas de espécies de pântanos salgados, altura das plantas e área de brotos por canteiro, são “muito trabalhosos” para serem reunidos, diz Nepf. Lee está agora desenvolvendo um método para usar imagens de drones e aprendizado de máquina para facilitar a criação de mapas. Nepf diz que isso permitirá que pesquisadores ou planejadores avaliem uma determinada área de pântano e digam: “Quanto vale este pântano em termos de sua capacidade de reduzir inundações?”
O Escritório de Informação e Assuntos Regulatórios da Casa Branca divulgou recentemente orientações para avaliar o valor dos serviços ecossistêmicos no planejamento de projetos federais, explica Nepf. “Mas em muitos cenários faltam métodos específicos para quantificar o valor e este estudo vai ao encontro dessa necessidade”, diz ela.
A Agência Federal de Gerenciamento de Emergências também possui um kit de ferramentas de análise de custo-benefício (BCA), observa Lee. “Eles têm diretrizes sobre como quantificar cada um dos serviços ambientais, e uma das novidades deste artigo é quantificar o custo e o valor de proteção dos pântanos. Esta é uma das aplicações que os legisladores podem considerar sobre como quantificar o serviço ambiental valores dos pântanos”, diz ele.
O software que os engenheiros ambientais podem aplicar em sites específicos foi disponibilizado online gratuitamente no GitHub. “É um modelo unidimensional acessível a uma empresa de consultoria padrão”, diz Nepf.
“Este artigo apresenta uma ferramenta prática para traduzir as capacidades de atenuação das ondas dos pântanos em valores económicos, o que poderia ajudar os decisores na adaptação dos pântanos para a defesa costeira baseada na natureza”, diz Xioaxia Zhang, professor da Universidade de Shenzen, na China, que não esteve envolvido neste trabalho. “Os resultados indicam que os pântanos salgados não são apenas benéficos para o ambiente, mas também têm boa relação custo-benefício.”
O estudo “é um passo muito importante e crucial para quantificar o valor protetor dos pântanos”, acrescenta Bas Borsje, professor associado de proteção contra inundações baseada na natureza na Universidade de Twente, na Holanda, que não esteve associado a este trabalho. “O passo mais importante que falta neste momento é como traduzir as nossas descobertas para os decisores. Esta é a primeira vez que estou ciente de que os decisores são quantitativamente informados sobre o valor de proteção das salinas.”
Lee recebeu apoio para este trabalho do Schottler Scholarship Fund, administrado pelo Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do MIT.
