南加州的海滩是该州身份认同的重要组成部分。金色的沙滩海岸线就像好莱坞或高耸的红杉一样——具有标志性。它们也是加州超过400亿美元年度沿海和海洋经济的重要组成部分。
但科学家们带来了坏消息：如果不进行人为干预，随着海平面上升，该地区许多美丽的海滩可能会在2100年消失。如果金州想要拯救其金色海岸，就必须向其添加沙子——而且要大量添加。
这个令人不安的结论来自一个旨在了解气候变化如何影响南加州海岸的项目。来自伊利诺伊大学芝加哥分校和美国地质调查局的研究人员为该地区的海岸线建立了一个预测模型，并在最近发表于地球物理研究杂志：地球表面的论文中公布了他们的研究结果。该团队考察了从墨西哥边境到圣巴巴拉以北的康塞普申角，长达500公里的南加州海岸——这里居住着1800万居民以及大量的基础设施。“这是西海岸城市化程度最高的部分，因此是评估的最佳地点，”研究报告的共同作者、美国地质调查局的海岸地质学家帕特里克·巴纳德说。该地区的海滩差异很大，从洛杉矶地区宽阔的《海滩游侠》式的海岸到圣巴巴拉等地的狭窄沙滩带。它们的后方支撑着各种各样的地貌特征——河口、悬崖、河流入海口、公共和私人基础设施等等。
支持科学新闻事业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
巴纳德和他的团队通过模拟影响海滩的因素——海平面上升的估计值以及海浪和风暴行为以及预测的气候变化模式，预测了南加州海岸从2010年到2100年的演变情况，如果世界最终在世纪中期稳定其温室气体排放，然后开始减少排放。研究人员根据数十项区域和全球研究中对西海岸最有可能发生的情况，选择了他们的海平面上升预测范围。他们还采集了南加州海滩15年的历史变化数据，并利用这些信息调整了模型，使其适应每个100米长的海滩横断面。“这让我们有信心预测海滩未来的行为，”巴纳德解释说，因为它使模型能够考虑不同海滩之间沙粒大小和海滩坡度等特征的变化，以及来自河流的沉积物供应、疏浚和过去人为添加沙子等动态。
该模型揭示了一个戏剧性的景象：如果不采取严厉的干预措施，大部分沙滩很可能很快就会消失。“大约三分之一到三分之二的海滩将在本世纪末有效地消失，”巴纳德说，海平面将上升0.93到2.0米。虽然海浪条件在短期内影响海滩侵蚀，但海平面上升在长期内成为主要的侵蚀力。这不仅是一个巨大的问题，因为海滩支持海岸线生物并吸引游客，而且还因为它们保护沿海社区免受洪水和风暴的侵袭。“海滩是第一道防线，因为它们吸收来自风暴的能量，”他解释说。
气候变化不是这里唯一的人为影响。如果人们没有在海岸线沿线大量建设，随着海洋上升，海滩就会自然地向内陆迁移。伯纳德指出，人们给海滩带来了巨大的压力，因为“我们可能不会让海滩移动超过某个点。” 在许多情况下，他说，“我们将不得不添加沙子。”
几十年来，加州一直在向其海滩添加沙子——例如，橙县的Surfside-Sunset海滩每五到七年就会放置约130万立方码的沙子。自2000年以来，圣地亚哥已两次从近海向整个县的海滩泵送了约150万至200万立方码的沙子，并且在此期间还进行了多次较小的补充。加州海岸委员会的高级海岸工程师莱斯利·尤因说，这些被称为“滋养”的项目通常平均每立方码沙子花费约8到10美元。问题是，巴纳德和他的团队已经假设最近的沙子添加速度将继续下去。要阻止南加州的海滩消失，还需要远远超出这个数量的沙子。
研究人员不确切知道需要多少沙子，但他们正在与委员会合作确定数量。“我的感觉是，这个数量级更大——你可能需要比以前放置的沙子量多10倍才能维持海滩，”巴纳德说。“这将需要更大的努力。” 他估计还需要数十亿美元。该州将不得不从近海泵沙或从内陆来源（如河床和采石场）卡车运沙。这两种选择都很昂贵，而且具有讽刺意味的是，可能会损害周围的生态系统。
即便如此，一些海滩仍将屈服于海平面上升。“尝试保留现在存在的每个海滩可能并不合理，因为我们没有足够的沙子来永久这样做，”尤因说。“我们仍然会拥有一些美丽的加州海滩，但一些较小的海滩将会消失。” 根据这项研究，圣地亚哥、马里布和圣巴巴拉的大部分地区等许多受欢迎的海滩都面临风险。社区可能会决定放弃一些海岸线开发，转而拯救海滩并让它们向内陆迁移。尤因认为，随着人们开始了解无情滋养的繁重成本，这种类型的有管理的撤退将变得更加普遍。
无论如何，巴纳德说，“如果我们想维持这些沿海社区的安全和活力，我们将不得不进行大规模的干预。”