Živé pobřeží* je široký pojem, který zahrnuje řadu technik stabilizace pobřeží podél ústí řek, zátok, chráněných pobřeží a přítoků. Živá pobřežní linie:

• má stopu, která je tvořena převážně původním materiálem;
• zahrnuje vegetaci nebo jiné živé, přírodní „měkké“ prvky samostatně nebo v kombinaci s nějakým typem tvrdší struktury pobřeží (např. ústřicové útesy nebo skalní prahy) pro zvýšení stability; a
• zachovává kontinuitu přirozeného rozhraní země-voda a snižuje erozi, přičemž poskytuje hodnotu stanoviště a zvyšuje odolnost pobřeží.

*Definice převzata z dokumentu NOAA Guidance for Considering the Use of Living Shorelines (2015)

V posledních několika desetiletích se většina zkušeností státu Maine s navrhováním, povolováním a výstavbou „živých břehů“ týkala činností souvisejících s obnovou vodních toků, zejména prospěšného opětovného využití dřevní suti a kamenů. Techniky „živých břehů“ byly použity také na písčitých plážích a dunách v Maine, a to v podobě obnovy dun, výstavby a vyživování pláží prostřednictvím prospěšného opětovného využití vytěžených materiálů, obvykle pocházejících z bagrování federálního přístavu. Písečné pláže v Maine však tvoří pouze asi 2 % celkové pobřežní linie státu Maine. Velkou většinu pobřeží státu Maine, přibližně 40 %, tvoří nekonsolidované, erodovatelné útesy. V těchto oblastech došlo v posledních několika desetiletích k velkému rozvoji a stále větší procento z nich bylo stabilizováno tradičními břehovými inženýrskými metodami, jako je instalace rip-rapů. Ačkoli tato technika může chránit majetek, může zhoršovat erozi na sousedních pozemcích a časem může vést ke ztrátě chráněných zdrojů, jako jsou bažiny a bahnité náplavy, v důsledku bouří a zvyšování hladiny moří.

V důsledku toho se zvýšil zájem státu a mnoha obcí státu Maine o zkoumání využití technik živých břehů, zejména v prostředí pobřežních srázů, které by pomohly omezit erozi a zároveň zachovaly přirozenou kontinuitu rozhraní země-voda a poskytly hodnotu stanovišť.

Tato stránka, která se bude vyvíjet podle toho, jak budou vznikat další zdroje, má sloužit ke sdílení některých projektů a zdrojů, které stát realizoval v rámci úsilí o další zvýšení odolnosti pobřeží prostřednictvím využití živých břehů.

Nástroj pro podporu rozhodování o živých pobřežích pro záliv Casco

Prohlížeč map Living Shorelines Decision Support Tool for Casco Bay poskytuje zobecněné informace týkající se potenciální vhodnosti přístupů k živým pobřežím pro úseky pobřeží v zálivu Casco Bay ve státě Maine. Barevně označené body podél pobřeží představují potenciální vhodnost pobřeží pro přístupy k živým břehům na základě různých faktorů, včetně ročního přílivu, batymetrie pobřeží, typu pobřeží směrem k pevnině, typu pobřeží směrem k moři, aspektu, reliéfu a sklonu.

Projekty státu Maine týkající se živých pobřežních linií

Zvyšování odolnosti a snižování rizik prostřednictvím uplatňování postupů přírodně založené pobřežní infrastruktury v Nové Anglii (probíhá)

Souhrnné video projektu (s laskavým svolením Greater Portland Council of Governments)

Odůvodnění

Tento dvouletý grant na podporu regionální odolnosti financovaný NOAA je rozšířením práce dokončené v rámci předchozího regionálního projektu, který se zaměřil na identifikaci problémů při zavádění živých břehů v Nové Anglii. Všech pět států Nové Anglie (Connecticut, Rhode Island, Massachusetts, New Hampshire a Maine spolu s vedoucím týmem projektu The Nature Conservancy) vyvíjí monitorovací protokoly na regionální a státní úrovni pro další rozvoj koncepce živých břehů v Nové Anglii. V každém státě se připravují projekty pro navrhování, povolování, výstavbu a monitorování demonstračních úprav „živých břehů“.

V Maine projektový tým zahrnuje: Státní partneři (Maine Coastal Program, Maine Geological Survey, Maine Department of Transportation); nevládní organizace (Casco Bay Estuary Partnership, The Nature Conservancy – Maine, Maine Coast Heritage Trust a Brunswick-Topsham Land Trust); a městští partneři (město Brunswick).

Různých fází projektu se účastnily také státní a federální kontrolní a připomínkové orgány, které poskytly podklady pro návrhy projektů a monitorovací protokoly, včetně: inženýrského sboru armády USA, Národní služby pro mořský rybolov Národního úřadu pro oceánskou atmosféru, Agentury pro ochranu životního prostředí USA, Ministerstva ochrany životního prostředí státu Maine, Ministerstva vnitrozemského rybolovu a volně žijících živočichů státu Maine a Ministerstva námořních zdrojů státu Maine.

GEI Consultants z Portlandu ve státě ME ve spolupráci s firmou SumCo Eco-Contracting (Peabody, MA) byli vybráni na základě výběrového řízení k poskytování inženýrských služeb pro tento projekt a spolupracovali s projektovým týmem na zdokonalování demonstračních návrhů úprav. Další podporu projektu poskytují společnosti EJ Prescott (Gardiner, ME), BMT Fibers (New York, NY), Tensar (Alpharetta, GA), Smith Boat Yard (Brunswick, ME) a Higmo’s, Inc. (Brunswick, ME), kteří spolupracovali na vývoji a dodávkách materiálů specifických pro demonstrační ošetření a pomáhali při získávání potřebných materiálů pro projekty.

Místa pro demonstrační ošetření

Projektový tým v Maine použil nástroj Living Shoreline Suitability Support Tool for Casco Bay (Slovinsky, 2017) od Maine Geological Survey, aby pomohl vybrat až tři místa pro projekty, která měla následující společné charakteristiky:

• Měly erodující sráz nebo erodující bahenní špičku;
• Vlastnila je obec nebo partner projektu;
• Měly snadný přístup nebo přístup reprezentující větší geografickou oblast;
• Měly alespoň hodnocení „vhodné“ v nástroji MGS Suitability Support Tool;
• Mělo relativně konzistentní a přímý typ pobřeží, který byl dlouhý 150 stop;
• Bylo reprezentativní pro celkovou geografii/geologii regionu Casco Bay;
• Bylo v blízkosti zmapovaných zvláštních typů stanovišť;
• Bylo v blízkosti doplňkové vzdělávací nebo výzkumné práce a
• Mělo vzdělávací možnosti.

Projektový tým nakonec vybral tři demonstrační místa pro ošetření projektu. Každá lokalita by zahrnovala „ošetření“ živého břehu o délce přibližně 50 stop s minimálně 50 stop dlouhou přírodní kontrolou. Vybrané lokality zahrnovaly:

• Wharton Point, Brunswick, ME – úsek erodujícího 2-3 stopy vysokého okraje bažiny přiléhajícího ke spuštění lodí na Wharton Point, který vlastní Maine IF&W a město Brunswick. Místo bylo vybráno kvůli snadné dostupnosti, viditelnosti pro veřejnost, možnostem vzdělávání, blízkosti dalších prací, přítomnosti kmene na místě, který lze začlenit do úpravy, a vlivu přílivu, vln a ledu (v zimním období).



• Maquoit Bay Conservation Lands, Brunswick, ME – úsek erodujícího 2-3 stopy vysokého okraje bažiny na pozemcích ve vlastnictví města Brunswick, s ochranným věcným břemenem v držení organizace Brunswick-Topsham Land Trust. Místo bylo vybráno kvůli své viditelnosti pro veřejnost, vzdělávacím možnostem, blízkosti Wharton Point a vlivu přílivu, vln a ledu (v zimním období).



• Lanes Island, Yarmouth, ME – úsek vysoce nestabilního, erodujícího 10-12 stop vysokého pobřežního srázu na ostrově ve vlastnictví společnosti Maine Coast Heritage Trust. Tato lokalita byla vybrána, protože představovala erodující sráz na ostrovním místě (běžný v zálivu Casco Bay, ale s jedinečnými problémy, jako je přístup), viditelnost, možnosti vzdělávání, množství padlých stromů a vliv přílivu a vln.

Předprojektová základní charakteristika

Na každé lokalitě stanovily MGS a CBEP předprojektové základní podmínky instalací dataloggerů vodní hladiny, erozních kolíků, provedením RTK-GPS průzkumu okrajů bažiny nebo srázu (Obrázek 4a) a na lokalitě Lane’s Island instalací herní kamery (Obrázek 4b). Erozní kolíky jsou jednoduše třímetrové kusy výztuže zatlučené do okraje bažiny nebo srázu a pravidelně měřené z hlediska eroze (větší část výztuže se odkryje a změří, pak se zatluče do roviny). Herní kamera na Lane’s Island byla nastavena směrem na východ a byla nastavena tak, aby pořizovala snímky podél vrcholu srázu a místa projektu v půlhodinových intervalech během dne, aby bylo možné sledovat každodenní interakci přílivu a bouře se srázem. Během několika prvních týdnů po instalaci se kameře podařilo zachytit pád velkého stromu po bouřce, jak ukazuje série snímků na obrázku 5. Červená čára na obrázku 5 ukazuje polohu stromu z několika snímků z období 31. 10. 2018 – 14. 11. 2018.

Demonstrační úpravy

Na každé z těchto lokalit byly po konzultaci s projektovým týmem a orgány provádějícími přezkum povolení a podávajícími připomínky vyvinuty demonstrační úpravy živých břehů, které výhodně znovu využívají přirozeně se vyskytující materiály běžné v zálivu Casco Bay. Bylo rozhodnuto, že tyto materiály budou zahrnovat recyklované (a vhodně zestárlé) ústřicové lastury a padlé stromy. Žádosti o povolení pro tyto demonstrační úpravy byly předloženy Maine DEP, US Army Corps of Engineers a městu Yarmouth a povolení byla získána. Padesátimetrové demonstrační úpravy povolené pro každou z projektových lokalit zahrnují:

Wharton Point, Brunswick – 50 % ústřicových lastur bude umístěno do přizpůsobených pytlů na bázi kokosové tkaniny a 50 % ústřicových lastur bude umístěno do košů Tensar Georeef, a to pod úrovní nejvyššího ročního přílivu. Cílem je porovnat zcela biologicky rozložitelnou úpravu (pytle z kokosové tkaniny BMT) a novou syntetickou úpravu (koš Tensar Georeef) z hlediska účinnosti zpomalení eroze břehů a také přežití v drsných klimatických podmínkách státu Maine. Demonstrační ošetření bylo vyvinuto tak, aby zahrnovalo kmen in-situ podél okraje okraje mokřadu. Instalaci dokončí dobrovolníci na jaře 2020. Plány vypracované společností GEI jsou uvedeny na obrázku 6.

Maquoit Bay Conservation Lands, Brunswick – Podobně jako u Wharton Point zahrnuje demonstrační ošetření 50 % pytlů na bázi kokosového vlákna a 50 % georeefu vyplněného recyklovanými ústřicovými mušlemi umístěných podél erodujícího okraje bažiny, pod úrovní nejvyššího ročního přílivu. Jedním z velkých rozdílů je zde začlenění „stromových běhounů“, které používají 10-12 stop dlouhé rovné kmeny stromů z tvrdého dřeva, aby vytvořily rampu, po které může led v zimních měsících vyjet nahoru a přejít přes instalaci demonstračního ošetření. Tato instalace umožní porovnat odolnost biologicky odbouratelných a syntetických materiálů s místem bez ochrany (Wharton Point). Instalaci dokončí dobrovolníci na jaře 2020. Plány vypracované společností GEI jsou zobrazeny na obrázku 7.

Lane’s Island, Yarmouth – Demonstrační úprava vypracovaná pro Lane’s Island výhodně znovu využívá materiály na místě, včetně četných padlých stromů na pláži a v sousedství. Padesátimetrový úsek velmi nestabilního, erodujícího srázu bude upraven na stabilnější svah a několik stromů, které se chystají vyvrátit, bude odstraněno. Stromy budou rozřezány a uspořádány do stupňovité terasovité konstrukce a v rámci první terasy a na okrajích zařízení budou umístěny kořenové výmladky z pokácených nebo padlých stromů, které pomohou snížit konečnou erozi. K vyplnění teras bude použit sediment z přerovnávání a přebytečný sediment bude uložen u paty terasy, nad úrovní nejvyššího ročního přílivu. Přerovnání a instalace budou vyžadovat použití těžké techniky (bagr) a použití člunu pro přepravu materiálů a zařízení. Poté bude každá terasa osázena vegetací odolnou vůči soli (postupně se snižuje odolnost každé terasy). Předpokládá se, že stavba by mohla být zahájena na jaře 2020. Plány vypracované společností GEI jsou zobrazeny na obrázku 8.

Výstavba projektu – demonstrační ošetření v Brunswicku

Sbalování ústřicových mušlí – Po konzultaci s programem recyklace ústřic ve Virginii vypracovala společnost MGS návrh 2 „sáčkovacích stanic“ pro sběr mušlí. Návrh zahrnoval potrubí SDR35, lano, překližku a desky 2×4. Pytlovací stanice zkonstruovala firma Smith Boatyard v Brunswicku, ME. Postavené stanice byly převezeny do Brunswick Public Works, kde byly uskladněny zestárlé ústřicové skořápky. Na konce trubek byly umístěny pytle z kokosového vlákna a trubky byly naloženy do pytlovacích stanic. K vybírání lastur z hromady byl použit malý čelní nakladač. Před vysypáním nákladu na překližkový kryt odstranil hlídač viditelné odpadky a nečistoty. Dobrovolníci ručně prosívali skořápky do trubek a pytlů a odstraňovali přebytečný odpad. Poté byly trubky vyjmuty a naplněné korigové pytle odvezeny na šicí stanoviště, kde byly pomocí kovových táborových stanových kolíků pytle sešity dečkovým stehem. Pytle byly zabaleny na dřevěné palety (asi 30-35 kusů na paletu) sešitým koncem dovnitř a zabaleny do paletové fólie. Naplnění 350 pytlů trvalo týmům 5-6 dobrovolníků tři čtyřhodinové dny. Pytle byly uloženy ve vnitřních prostorách v Brunswick Public Works.

Instalace stromových rohoží v Maquoit Bay Conservation Lands – Město Brunswick leteckou lodí dopravilo na místo projektu bahenní rohože. Dobrovolníci zaparkovali u MBCL a vozili zásoby na kolečkách po cestě k místu realizace projektu. Byly rozestavěny bahenní rohože a na zemi vyznačeno místo projektu. Umístění stromových běhounů (každých 5 stop) bylo označeno pomocí barvy ve spreji a malých příkopů vyhloubených z horní části břehu. Před příjezdem kmenů byly do země zatlučeny a osazeny kotvy DB88. Přes zimu byly v loděnici Smith Boatyard připraveny a uskladněny kmeny z tvrdého dřeva vhodné velikosti (délka 10-12 stop, průměr 10-12″). V den instalace byly klády převezeny na bárku na místo projektu hodinu před přílivem z loděnice Smith Boatyard a byly odvaleny z bárky pomocí páčidla. Dobrovolníci naváděli klády na místo a zbytek týmu dobrovolníků vytahoval klády na břeh na příslušných místech. Ke kmenům byly připevněny kačírky pomocí šroubu Timberlok a nerezové podložky. Ty byly později shledány jako nedostatečné pro uchycení klád a nahrazeny velkými pozinkovanými šrouby se zpožděním. Při odlivu byly klády umístěny na jejich dno a na spodní části každé klády byly upevněny kačírky. Byly použity 18V vrtačky, poté elektrická vrtačka a generátor, ale stále bylo zapotřebí ručních šroubováků, aby se zpožďovací šrouby zanořily dostatečně hluboko do klád. Toto úsilí zabralo 6 dobrovolníkům většinu dne.

Čištění ústřicových lastur na Wharton Point – Veřejné práce Brunswick dodaly volně ložené ústřicové lastury na parkoviště na Wharton Point. Po konzultaci s místními lovci mušlí, Maine IFW a Maine DEP ohledně možných nečistot a odpadků v materiálu mušlí byla vytvořena stanice na prosévání a čištění mušlí s cílem odstranit přebytečné odpadky a sedimenty z mušlí ústřic. To zahrnovalo konstrukci velkého síta ze železného roštu a 2×4. Mušle se vysypaly na horní část roštu a pomocí hrabiček se prosívaly přes rošt. Sediment vypadl, zatímco plast a odpadky byly odstraněny ručně. Skořápky se sbíraly na dně roštu pomocí plastových košů na měkkýše. Plastový bazén o objemu 300 galonů naplnili hasiči z Brunswicku vodou a každý košík pak ponořili do vody a silně s ním zatřásli, čímž odstranili přebytečný sediment. Po dokončení tohoto úkonu byly koše s mušlemi naloženy na člun města Brunswick, který je dopravil na místo projektu. Čištění skořápek bylo časově i pracovně nejnáročnějším procesem.

Instalace košů GeoReef a pytlů z kokosového vlákna v Maquoit Bay Conservation Lands – Koše Tensar GeoReef byly sestaveny pomocí dodaných bodkinových tyčí. Byly vyhloubeny malé plochy sesutého bahnitého břehu, aby se uvolnilo místo pro koše. Nad koše byly umístěny přebytečné bloky bahna. Koše byly zasunuty pod instalované a umístěné stromy. Koše s vyčištěnými mušlemi z Wharton Point byly naskládány a naloženy na vzdušný člun Brunswick a převezeny do MBCL. Skořápky byly nasypány do košů GeoReef přímo z plastových košů na měkkýše. Po naplnění byla víka košů GeoReef seříznuta podle velikosti a sešita UV stabilizovaným opletením. Během stavby bylo zjištěno, že ve štěrbinách mezi koši a okrajem bahenní skruže uvízli krabi podkováři. Nad koši GeoReef byly zastrčeny a přichyceny další kokosové pytle naplněné skořápkami, aby se tyto štěrbiny uzavřely. V druhé části demonstrační úpravy (25 stop) byly instalovány pytle z kokosových vláken plněné skořápkami, které byly zastrčeny do volného prostoru s co nejmenším odkopáním sesunutého břehu mokřadu. Skořápkové vaky byly zakotveny dubovými kůly a zajištěny kokosovým provázkem ve dvojitém křížovém vzoru. Tato práce zabrala dobrovolníkům 3 dny.

Instalace košů GeoReef a pytlů z kokosového vlákna na Wharton Point – koše Tensar Georeef byly montovány na místě podél okraje bažiny. Bahenní rohože byly umístěny z odstavné plochy dolů na staveniště a k ukládání čistých skořápek do košů byly použity trakaře. Jakmile byly koše naplněny, byly zajištěny pomocí dubových kůlů a UV stabilizovaného opletu. Štěrbiny za koši byly vyplněny přebytečnou volnou ústřicovou skořápkou, aby se zabránilo případnému uvíznutí krabů podkovářů. Okraj bažiny podél kmene na místě byl částečně vyhlouben a byly do něj umístěny pytle s mušlemi, zakolíkované a pokryté kokosovým materiálem z několika zkušebních pytlů a dvojitě propletené do kříže. Kůly podél horního břehu byly kvůli viditelnosti a bezpečnosti nastříkány oranžovou barvou.

Snímky z dronu po instalaci – Po instalaci ošetření provedla Greater Portland Council of Governments let dronem a pořídila ortofotografické a šikmé snímky instalovaných demonstračních ošetření.

Dlouhodobé monitorování projektu a jeho výkonnosti

Pod vedením Casco Bay Estuary Partnership (CBEP) bude projektový tým provádět dlouhodobý (pětiletý) monitorovací program, který bude sledovat účinnost různých instalací při omezování eroze, dopady úprav na okolní stanoviště, schopnost přežití různých instalací v drsném zimním klimatu státu Maine a porovnávat a srovnávat syntetické a syntetické instalace. biologicky rozložitelné instalace na Wharton Point a Maquoit Bay Conservation Lands. Dalším specifickým cílem monitorování je sledování výkonnosti syntetických částí zařízení, aby se omezilo případné uvolňování plastů do mořského prostředí. Monitorování bude zahrnovat použití výškových a vegetačních transektů, RTK-GPS průzkumů, fotopastí, erozních kolíků a kamer pro sledování zvěře. Tento monitorovací program byl předložen americké agentuře EPA ke schválení plánu zajištění kvality projektu (QAPP).

Hloubkový monitoring se plánuje provádět na jaře a na podzim každé sezóny a po významných bouřkových událostech, zatímco jednodušší monitoring (např. snímky ze stanovených míst, jako jsou obrazové sloupky) bude pravděpodobně zařazován častěji. Jak vyplyne z monitoringu, instalace budou po dobu trvání projektu opravovány a udržovány.

Výstupy minulých projektů

• Seminář o zelených živých pobřežích – 6. dubna 2018

Building Resilience along Maine’s Bluff Coast (dokončeno)

2letý projekt za zvláštní zásluhy financovaný NOAA. Dokončen v roce 2017 ve spolupráci s NOAA, Cumberland County Soil and Water Conservation District (CCSWCD) a University of Maine spolu s několika partnery z řad obcí a státních agentur. Společný projekt na vytvoření prvního modelu svého druhu k posouzení zranitelnosti pobřežních srázů v zátoce Casco Bay ve státě Maine. Projekt zkoumal účinky současného „pancéřování“ pobřeží a možnosti využití technik „živého pobřeží“ (zelené infrastruktury), vyvinul metodiku hodnocení nestability pobřežních útesů, případové studie útesů v zátoce Casco a pomohl podpořit úsilí obcí v oblasti správy útesů. Dne 11. září 2017 se konal vzdělávací a osvětový seminář pro různé zúčastněné strany. Toto úsilí také pomohlo městu Brunswick začít řešit otázky správy útesů na obecní úrovni.

Některé výstupy projektu

• Souhrnná zpráva o projektu pro NOAA (PDF 3,1 MB)
• Příloha A – Produkty CCSWCD (PDF 5,5 MB)
• Příloha B – Příklady právních předpisů (PDF 3.7MB)
• Příloha C – Materiály ze semináře 11. září 2017 (PDF 30,0MB)
• Příloha D – Produkty University of Maine (PDF 3,2MB)
• Příloha E – Anotovaná bibliografie (PDF 0.5MB)
• Posouzení managementu pobřeží (SMA)
• Vývojový diagram rozhodovacího stromu SMA
• Formulář pro hodnocení nestability pobřeží
• Příručka pro výsadbu na pobřeží
• Případová studie Mackworth Island, Falmouth
• Případová studie Mere Point, Brunswick
• Případová studie Mitchell Field, Harpswell Případová studie
• Projekt řízení eroze pobřeží města Brunswick

Předpověď zaplavení pobřeží s vysokým rozlišením a přístupy k živé pobřežní linii na severovýchodě (dokončeno)

Dvouletý grant na podporu regionální odolnosti financovaný NOAA. Vypracování konzistentních datových sad pro modelování zaplavení povodněmi ve všech severovýchodních státech (CT, RI, MA, NH, ME); zvýšení porozumění a zpřístupnění postupů živých břehů vypracováním zprávy „State of the Practice“ v Nové Anglii, informačních listů, pořádáním seminářů a školení; a identifikace a řešení státních a federálních regulačních problémů a příležitostí týkajících se implementace živých břehů ve státech Nové Anglie. V květnu 2017 se ve spolupráci s NOAA a WNERR uskutečnil workshop o zelené infrastruktuře.

Některé výstupy projektu

• Zpráva o stavu praxe živých pobřeží v Nové Anglii, profilové stránky a index použitelnosti živých pobřeží
• Matrice regulačního rámce (Excel, 0,1 MB)
• MGS Living Shoreline GIS-based Decision Support Tool (PDF 1.6 MB)
• Představení zelené infrastruktury pro odolnost pobřeží (Introducing Green Infrastructure for Coastal Resilience NOAA Green Infrastructure Workshop), konané v květnu 2017
• Prezentace o živých pobřežích od Troye Barryho, Cumberland County Soil and Water Conservation District (PDF 7,8 MB)
• Prezentace o živých pobřežích od Petera Slovinského, Maine Geological Survey (PDF 6.6MB)

Příručka pro majitele nemovitostí na pobřeží státu Maine o erozi

• Příručka pro majitele nemovitostí na pobřeží státu Maine o erozi, povodních a dalších nebezpečích, 2. vydání
• Příručka pro majitele nemovitostí na pobřeží státu Maine o erozi Webové stránky Maine Sea Grant

.