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執筆者の写真Xinchen Wei

シロチドリの生息地の育成

南ジャージー:鳥の海岸線

バードウォッチングに関して言えば、ニュージャージー州ほどイメージと現実の乖離が大きい州はないでしょう。ニュージャージー州といえば、郊外、工場、有料道路、アトランティック シティのような海辺の観光都市を思い浮かべる人が多いでしょう。ニュージャージー州は最も人口密度の高い州であることは事実ですが、ニュージャージー州には、多種多様な、見ごたえのある生息地や自然地域があることも同様に事実です。

しかし、さまざまな理由により、鳥類の個体数は全体的に減少し続けています。

そして毎年恒例の海水浴シーズンの始まりとともに、絶滅危惧種であるアメリカシロチドリがさらに危険にさらされる。ビーチの混雑などにより、この鳥は絶滅の危機に瀕している。


海岸堆積物: 泥質および砂質

デラウェア河口は、過去 2 世紀にわたる都市開発と産業開発により、大幅に改変されてきました。1800 年代後半以降、水上交通のアクセスを確保するため、航行水路と停泊地の建設と深掘りが必要となり、その結果、大量の堆積物が浚渫されました。

1955 年以降、浚渫土砂の大部分はデラウェア川の岸沿いにある高地の CDF に堆積しています。浚渫は堆積物の沈降手段として重要な役割を果たし、河口域から堆積物を永久に除去します。堆積物のベースは砂泥を含む陸源堆積物です。モーリス川の河口には砂の含有量が多くありません。


南ジャージーの干潟の喪失

河川流入、底部浸食、湿地浸食はシステム内の堆積物の重要な要因であると思われるが、システムから堆積物を除去する主なシンクとしては、浚渫、湿地による堆積、潮間帯浅瀬の発達などがある。底生生物の生息地や沿岸湿地の浸食が進むことで、均衡のとれた堆積物の予算が補填される可能性がある

2100年までに降水量が7~9%増加すると予測されているため、流域からの堆積物の供給は増加すると予想されており、現在の見解では、海面は2100年までに0.5~1.5メートル以上上昇するだろう。海面上昇により潮汐量が増加し、より多くの塩水が河口に運ばれることになる


モーリス川近くの後退する海岸線

河川への堆積物の流入は減少しており、航行水路の維持浚渫は主要な堆積物の吸収源となるため、現在、システム内の堆積物は歴史的に見ても少ないはずです。そして将来、利用可能な堆積物の減少と海面上昇により、モーリス川の最後の湾曲部を形成する潮汐湿地は河口に浸食されます。 1940年から2000年の間に、最後の2つのU字型の湾曲部は完全に消滅しました。潮汐生息地は縮小しており、残っている生息地は開発地域の近くに押しやられています。

湾曲部の消失は回復不能です。現在、川の水路はかつて半島であった場所を直接通過しています。浸食がさらに内陸にまで及べば、生息地や沿岸の工業用地、レクリエーション用地の喪失は永久的なものとなります

高速流域の東側には塩性湿地で覆われた島があり、その南側は干潟に溶け込んでいます。この傾向は、高速流域から流れ出る深い谷が2つに分かれていることにも関係している可能性があります。したがって、それらと海岸線の間の浅いエリアは、堆積物を捕らえてより安定した干潟環境を作り出す計画を立てる可能性のあるエリアである可能性があります。




鉄道から海へ

失われた土地にはかつて人間の活動がありました。サウス ジャージー鉄道とセントラル ジャージー鉄道には、19 世紀後半に建設された 2 つの支線があり、ビバルブとマッツ ランディングの漁港まで続いていますが、後者は現在では完全に消滅しています

変化は起こり続けています。海面上昇により、すでに内陸の多くの場所が満潮時よりも低くなっています。貯水池が漏れ、道路が冠水しています。堤防の端も、海面上昇により崩壊しています。




堆積物の証拠

この 1971 年の航空写真には、調査する価値のある特徴が写っています。潮汐の通路が半島を切り開き、内部に潮汐ラグーンを形成しています。この地点から侵食が加速しました。これは、差別化された侵食プロセスが起こっている可能性を示唆しています。

1971 年と 1991 年の航空写真から、砂質物質の存在が確認できます。湾の大部分は泥ですが、より大きな粒子サイズの堆積物の天然源がまだ存在していることがわかります

ニュージャージー州政府の堆積物プロジェクトでは、モーリス川の河口には砂質の堆積物が多いことも示されています。



初期仮説

絶滅危惧種のアメリカシロチドリの生息地をさらに増やす必要がある場合、対象島に微細な堆積物をろ過し、より大きな粒子を保持するように、戦略的にインフラ要素が配置される。


これらの構造要素が砂を保持し、島に向かう速度を最小限に抑える場合、新たに形成された干潟は隣接する野生生物保護区との接続を形成し、湾を越えた島の生態系を拡大し始めます。


シェブロンとJベーンが堆積物を移動させる仕組み

シェブロン:


シェブロンは、川や小川で水の流れと堆積物の分布を管理するために使用される三角形の構造です。


これらは水路の中心に向かって水の流れを変え、水流の速度を低下させることで岸沿いの浸食を軽減します。この方向転換は、堆積物の再分配、航行のためのより深い水路の維持、そして多様な水生生物の生息地の創出にも役立ちます

J・ヴェインズ:


J-Vane は、流れる水の方向を変えるために水中に戦略的に配置されます。


J ベーンは通常、水流の方向に対して角度をつけて直列に設置され、水流の方向を変えて、影響を受けやすいエリアの浸食を軽減し、水流の速度を低下させて、必要な場所に堆積物が沈殿して堆積できるようにします。


デザインと配置:


シェブロンと J ベーンの形状、サイズ、および卓越波方向に対する配置は、それらのパフォーマンスにとって重要です。



局所流体力学:


効果的なシェブロン システムを設計するには、地域の波の気候、潮位範囲、堆積物の供給を十分に理解する必要があります。



環境への影響:


他の沿岸工学構造物と同様に、シェブロンと J ベーンは沿岸生態系と堆積物の輸送パターンに予期しない結果をもたらし、下流域に影響を及ぼす可能性があります。






提案と実験



戦略C | アイランド半島からの拡張

さらなる探究

これまでの結果を分析した結果、私たちは、潮汐が支配的な環境と垂直方向の力を受ける環境を定期的に切り替えるパターンとして、水の流れを制御する新たな可能性を検討しています。

逆流現象は上流域の水面上昇につながり、洪水発生時に水没の脅威をもたらし、河川の縦断範囲に影響を及ぼします。

この効果は、堆積物を流す離岸流に逆らって有利な水流を作り出すために利用できます。







最後に、関心のあるエリアのドローン写真をいくつか紹介します。






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