Livande strandlinjer* är ett brett begrepp som omfattar en rad olika tekniker för stabilisering av strandlinjen längs flodmynnande kuster, vikar, skyddade kuststräckor och biflöden. En levande strandlinje:
- har ett fotavtryck som till största delen består av inhemskt material;
- innefattar vegetation eller andra levande, naturliga ”mjuka” element, ensamma eller i kombination med någon typ av hårdare strandlinjestruktur (t.ex. ostronrev eller stensyllar) för ökad stabilitet; och
- bevarar kontinuiteten i det naturliga gränssnittet mellan land och vatten och minskar erosionen samtidigt som det ger livsmiljöer och förbättrar kustens återhämtningsförmåga.
*Definition anpassad från NOAA:s Guidance for Considering the Use of Living Shorelines (2015)
Under de senaste decennierna har majoriteten av Maines erfarenhet av att utforma, tillåta och bygga ”levande strandlinjer” varit relaterad till åtgärder för restaurering av vattendrag, framför allt genom att på ett fördelaktigt sätt återanvända trädelar och stenar. Tekniker för levande strandlinjer har också använts längs Maines sandstränder och dynmiljöer i form av dynrestaurering, konstruktion och strandnäring genom nyttjande av muddermassor, vanligen från muddring av en federal hamn. Maines sandstränder utgör dock endast cirka 2 % av Maines totala kustlinje. En stor majoritet av Maines kust, cirka 40 %, består av okonsoliderade, eroderbara klippor. Dessa områden har sett stora mängder utveckling under de senaste decennierna, och en ökande andel av dem har stabiliserats genom traditionella metoder för kustlinjeteknik, t.ex. genom att installera rip-rap. Även om denna teknik kan skydda egendom kan den förvärra erosionen på angränsande egendomar och med tiden kan den leda till förlust av skyddade resurser, t.ex. kärr och våtmarker, på grund av stormar och havsnivåhöjning.
Som ett resultat av detta har det funnits ett ökat intresse från delstaten och många kommuner i Maine för att utforska användningen av tekniker för levande strandlinjer, särskilt i kustnära bluffmiljöer, för att hjälpa till att begränsa erosionen samtidigt som man upprätthåller den naturliga kontinuiteten i gränssnittet mellan land och vatten och tillhandahåller livsmiljövärden.
Denna sida, som kommer att utvecklas allteftersom ytterligare resurser utvecklas, är avsedd att dela med sig av några av de projekt och resurser som har genomförts av staten i syfte att främja kustens motståndskraft genom användning av levande strandlinjer.
Verktyg för beslutsstöd för levande strandlinjer i Casco Bay
Kartvisaren för verktyg för beslutsstöd för levande strandlinjer i Casco Bay ger allmän information om den potentiella lämpligheten av levande strandlinjer för delar av strandlinjen i Casco Bay, Maine. Färgkodade punkter längs stranden representerar strandlinjens potentiella lämplighet för levande strandlinjer, baserat på en rad olika faktorer, bland annat årlig stigning, kustnära batymetri, typ av strandlinje mot land, typ av strandlinje mot havet, aspekt, relief och lutning.
Projekt i delstaten Maine med anknytning till Living Shorelines
Öka motståndskraften och minska riskerna genom tillämpning av naturbaserade metoder för kustinfrastruktur i New England (pågående)
Video med projektsammanfattning (med tillstånd av Greater Portland Council of Governments)
LIVING SHORELINES (final) from IhilaFilms on Vimeo.
Bakgrund
Detta tvååriga NOAA-finansierade regionala resilience Grant är en förlängning av det arbete som utförts inom ramen för ett tidigare regionalt projekt som fokuserade på att identifiera utmaningarna med att genomföra levande strandlinjer i New England. Alla fem delstater i New England (Connecticut, Rhode Island, Massachusetts, New Hampshire och Maine, tillsammans med projektgruppens ledare The Nature Conservancy) utvecklar regionala och delstatliga övervakningsprotokoll för att främja konceptet med levande strandlinjer i New England. I varje delstat utvecklas projekt för att utforma, tillåta, bygga och övervaka demonstrationsbehandling av ”levande strandlinjer”.
I Maine omfattar projektgruppen följande personer: Delstatliga partner (Maine Coastal Program, Maine Geological Survey, Maine Department of Transportation), icke-statliga organisationer (Casco Bay Estuary Partnership, The Nature Conservancy – Maine, Maine Coast Heritage Trust och Brunswick-Topsham Land Trust) och kommunala partner (Town of Brunswick).
Statliga och federala granskande och kommenterande organ har också deltagit i olika projektfaser och lämnat synpunkter på projektutformning och övervakningsprotokoll, bland annat: US Army Corps of Engineers, National Oceanic Atmospheric Administration’s National Marine Fisheries Service, US Environmental Protection Agency, Maine Department of Environmental Protection, Maine Department of Inland Fisheries and Wildlife, och Maine Department of Marine Resources.
GEI Consultants från Portland, ME, tillsammans med SumCo Eco-Contracting (Peabody, MA) valdes ut genom ett anbudsförfarande för att tillhandahålla tekniska tjänster för projektet och har samarbetat med projektgruppen för att förfina designen för demonstrationsbehandling. Ytterligare projektstöd tillhandahålls av EJ Prescott (Gardiner, ME), BMT Fibers (New York, NY), Tensar (Alpharetta, GA), Smith Boat Yard (Brunswick, ME) och Higmo’s, Inc. (Brunswick, ME) som alla har arbetat med att utveckla och tillhandahålla material som är specifikt för demonstrationsbehandlingar och som har hjälpt till att skaffa det material som krävs för projekten.
Demonstrationsbehandlingsplatser
Projektgruppen i Maine använde Maine Geological Survey’s Living Shoreline Suitability Support Tool for Casco Bay (Slovinsky, 2017) för att hjälpa till att välja ut upp till tre projektplatser som hade följande gemensamma egenskaper:
- Hade en eroderande bluff eller en eroderande sumpfot;
- Ägdes av en kommun eller projektpartner;
- Hade enkel åtkomst eller en åtkomst som är representativ för en större geografisk region;
- Hade minst ett ”lämpligt” betyg på MGS Suitability Support Tool;
- Hade en relativt konsekvent och rak strandlinjetyp som var 150 fot lång;
- Var representativ för den övergripande geografin/geologin i Casco Bay-regionen;
- Var i närheten av kartlagda särskilda livsmiljötyper;
- Var i närheten av kompletterande utbildnings- eller forskningsarbete; och
- Hade utbildningsmöjligheter.
Projektgruppen valde till slut ut tre platser för demonstrationsbehandling. Varje plats skulle omfatta en levande strandlinje ”behandling” på cirka 50 fot i längd, med en naturlig kontroll på minst 50 fot. Följande platser valdes ut:
- Wharton Point, Brunswick, ME – en del av den eroderande 2-3 fot höga sumpkanten i anslutning till Wharton Point boat launch, som ägs av Maine IF&W och staden Brunswick. Platsen valdes ut på grund av dess lättillgänglighet, synlighet för allmänheten, utbildningsmöjligheter, närhet till andra arbeten, förekomsten av en stock på plats som kan införlivas i behandlingen och påverkan av tidvatten, vågor och is (under vintersäsongen).
- Maquoit Bay Conservation Lands, Brunswick, ME – en del av den eroderande 2-3 fot höga kärrkanten på mark som ägs av staden Brunswick, med ett bevarandeservitut som innehas av Brunswick-Topsham Land Trust. Platsen valdes ut på grund av dess synlighet för allmänheten, utbildningsmöjligheter, närhet till Wharton Point och påverkan av tidvatten, vågor och is (under vintersäsongen).
- Lanes Island, Yarmouth, ME – ett avsnitt av en mycket instabil, eroderande 10-12 fot hög kustbluff på en ö som ägs av Maine Coast Heritage Trust. Platsen valdes ut eftersom den representerade en eroderande bluff på en ö (vanligt förekommande i Casco Bay, men med unika utmaningar som t.ex. tillgänglighet), synlighet, utbildningsmöjligheter, antal fallna träd och inflytande av tidvatten och vågor.
Baslinjekaraktärisering före projektet
På varje plats fastställdes baslinjebilden före projektet av MGS och CBEP genom att installera dataloggare för vattennivå, erosionsstift, genomföra RTK-GPS-undersökningar av sumpmarkens eller bluffens kanter (figur 4a), och på platsen Lane’s Island installerades en viltkamera (figur 4b). Erosionspinnar är helt enkelt 3-fotsbitar av armeringsjärn som hamras in i antingen kanten av kärret eller bluffen och regelbundet mäts för erosion (mer av armeringsjärnet friläggs och mäts och slås sedan ut). Kameran vid Lane’s Island var riktad österut och inställd på att ta bilder längs toppen av bluffen och projektområdet med halvtimmesintervaller under dagtid för att observera den dagliga tidvattnet och stormens interaktion med bluffen. Under de första veckorna efter installationen kunde kameran fånga kollapsen av ett stort träd efter en storm, vilket visas i bildserien i figur 5. Den röda linjen i figur 5 visar trädets position från flera bilder mellan den 31/10/2018-11/14/2018.
Demonstrationsbehandlingar
På var och en av dessa platser och i samråd med projektgruppen och myndigheter som granskar och kommenterar tillstånden utvecklades demonstrationsbehandlingar för levande stränder som på ett fördelaktigt sätt återanvänder naturligt förekommande material som är vanligt förekommande i Casco Bay. Det beslutades att dessa material skulle omfatta återvunna (och lämpligt åldrade) ostronskal och nedfallna träd. Tillståndsansökningar för dessa demonstrationsbehandlingar lämnades in till Maine DEP, US Army Corps of Engineers och staden Yarmouth och tillstånd erhölls. Följande demonstrationsbehandlingar på femtio fot har godkänts för var och en av projektplatserna:
Wharton Point, Brunswick – 50 % av ostronskalen kommer att placeras i skräddarsydda kokosfiberbaserade påsar och 50 % av ostronskalen kommer att placeras i Tensar Georeef-korgar, nedanför det högsta årliga tidvattnet. Syftet är att göra en jämförelse mellan en helt biologiskt nedbrytbar behandling (BMT kokosvävspåsar) och en ny syntetisk behandling (Tensar Georeef-korg) när det gäller effektiviteten när det gäller att bromsa erosionen och överlevnaden i Maines hårda klimat. Demonstrationsbehandlingen utvecklades för att införliva in-situ stocken längs kanten av sumpkanten. Installationen kommer att slutföras av frivilliga under våren 2020. Planer som utvecklats av GEI presenteras i figur 6.
Maquoit Bay Conservation Lands, Brunswick – I likhet med Wharton Point omfattar demonstrationsbehandlingen 50 % kokosbaserade påsar och 50 % Georeef fyllda med återvunna ostronskal som placeras längs den eroderande sumpkanten, under det högsta årliga tidvattnet. En stor skillnad här är att man använder ”tree runners”, dvs. 10-12 fot långa raka lövträdsstammar för att skapa en ramp som isen kan åka upp och över demonstrationsbehandlingsanläggningen under vintermånaderna. Denna installation kommer att göra det möjligt att jämföra de biologiskt nedbrytbara respektive syntetiska materialens överlevnadsförmåga med den plats där det inte finns något skydd (Wharton Point). Installationen kommer att slutföras av frivilliga under våren 2020. Planer som utarbetats av GEI visas i figur 7.
Lane’s Island, Yarmouth – Demonstrationsbehandlingen som utvecklats för Lane’s Island återanvänder på ett fördelaktigt sätt material från platsen, inklusive de många nedfallna träden på stranden och i anslutning till platsen. En 15 meter lång del av den mycket instabila, eroderande bluffen kommer att omformas till en stabilare sluttning och flera träd som håller på att falla omkull kommer att avlägsnas. Träden kommer att kapas och arrangeras i en trappstegsliknande terrasserad kribstruktur och rotstockar från kapade eller fallna träd kommer att placeras inom den första terrassen och vid installationens kanter för att bidra till att minska erosionen i slutändan. Sediment från omläggningen kommer att användas för att fylla terrasserna, och överskottssediment kommer att placeras vid terrassens fot, ovanför det högsta årliga tidvattnet. För att återställa och installera terrassen kommer det att krävas tung utrustning (grävmaskin) och en pråm för att transportera material och utrustning. Därefter kommer varje terrass att planteras med salttolerant vegetation (som gradvis blir mindre tolerant för varje terrass). Förhoppningen är att byggandet ska kunna påbörjas våren 2020. Planer som utarbetats av GEI visas i figur 8.
Projektkonstruktion – Brunswick Demonstration Treatments
Säkring av ostronskal – I samråd med Virginia Oyster Shell Recycling Program har MGS utvecklat en design för två ”säckningsstationer” för ostronskal. Konstruktionen omfattade SDR35-ledningar, rep, plywood och 2×4-element. Säckstationerna byggdes av Smith Boatyard i Brunswick, ME. De byggda stationerna transporterades till Brunswick Public Works där de åldrade ostronskalen förvarades. Kokospåsar placerades på rörens ändar och rören lastades in i säckningsstationerna. En liten frontlastare användes för att skopa upp skal ur högen. En övervakare avlägsnade synliga sopor och skräp innan lasten dumpades på plywoodskyddet. Volontärerna siktade skalet för hand i rören och påsarna och avlägsnade allt överflödigt skräp. Rören avlägsnades och de fyllda korigpåsarna togs sedan till systationer där tältpinnar av metall användes för att sy ihop påsarna med hjälp av en filtstygn. Säckarna packades på träpallar (ca 30-35 per pall) med den sydda änden inåt och lindades med pallfolie. Det tog grupper på 5-6 frivilliga tre fyratimmarsdagar att fylla 350 påsar. Säckarna förvarades inomhus på Brunswick Public Works.
Trees-runner Installation at Maquoit Bay Conservation Lands – Town of Brunswick airboat levererade sumpmattor till projektplatsen. Frivilliga parkerade vid MBCL och körde förnödenheter med skottkärra längs stigen till projektets uppställningsplats. Sumpmattor sattes upp och projektplatsen markerades på marken. Platserna för trädlöpare (var femte meter) markerades med hjälp av sprayfärg och små diken som grävdes ut från bankens överkant. Ankar med ankarsnäcka (DB88) drevs ner i marken och sattes upp innan stockarna anlände. Under vintern förbereddes och lagrades lövträstammar av lämplig storlek (10-12 fot långa, 10-12″ i diameter) vid Smith Boatyard. På installationsdagen kom stockarna med pråm till projektplatsen en timme före högvatten från Smith Boatyard och rullades av pråmen med hjälp av en brytstång. Frivilliga guidade stockarna på plats och resten av det frivilliga teamet drog upp stockarna på stranden på lämpliga ställen. Ankpipor fästes på stockarna med hjälp av en Timberlok-skruv och en rostfri bricka. Dessa ansågs senare vara otillräckliga för att hålla stockarna och ersattes med stora, galvaniserade fördröjningsskruvar. När tidvattnet sjönk placerades stockarna på botten och ankborrar sattes på botten av varje stock. 18V-borrmaskiner användes, sedan en elektrisk borrmaskin och generator, men det krävdes fortfarande handskrapor för att sänka fördröjningsbultarna tillräckligt djupt ner i stockarna. Detta arbete krävde sex frivilliga personer större delen av dagen.
Rengöring av ostronskal vid Wharton Point – Brunswick Public Works levererade lösa ostronskal till parkeringsplatsen vid Wharton Point. Efter samråd med lokala skaldjursfiskare, Maine IFW och Maine DEP om eventuell smuts och skräp i skalmaterialet utvecklades en station för siktning och rengöring av skal för att avlägsna överflödigt skräp och sediment från ostronskalen. Detta innebar bland annat att man byggde en stor sikt av ett järngaller och 2×4:or. Skalen dumpades på toppen av gallret och med hjälp av en kratta siktades de genom gallret. Sedimentet föll ut medan plast och skräp avlägsnades för hand. Skalen samlades in i botten av gallret med hjälp av plastkorgar för skaldjur. Brunswick Fire fyllde en 300-gallon plastbassäng med vatten och varje korg doppades och skakades kraftigt i vattnet för att avlägsna överflödigt sediment. När detta var klart lastades korgarna med snäckor på staden Brunswicks luftbåt för leverans till projektplatsen. Skaldiskning var den mest tids- och arbetskrävande processen.
Installation av GeoReef-korgar och kokospåsar vid Maquoit Bay Conservation Lands – Tensar GeoReef-korgar monterades med de medföljande bodkinbarerna. Små områden med sumpbankar grävdes ut för att ge plats åt korgarna. Överflödiga block av slam placerades ovanför korgarna. Korgarna placerades under de träd som installerats och placerats. Korgar med rengjorda skal från Wharton Point staplades och lastades på en luftbåt från Brunswick som fördes till MBCL. Skalen hälldes i GeoReef-korgarna direkt från plastkorgarna för skaldjur. När korgen var fylld klipptes GeoReef-korgarnas lock till och syddes ihop med UV-stabiliserad fläta. Under byggnationen observerades det att hästskoskrabbor fastnade i sprickorna mellan korgarna och kanten av kärrskorpan. Extra skalfyllda kokospåsar stoppades och stakades på plats ovanför GeoReef-korgarna för att stänga dessa sprickor. Skalfyllda kokossäckar installerades i den andra delen av demonstrationsbehandlingen (25 fot) genom att man stoppade in dem i det tillgängliga utrymmet och grävde så lite som möjligt i den sumpbank som sjunkit ihop. Skalsäckarna spikades med ekpålar och fästes med kokosgarn i ett dubbelt korsmönster. Detta arbete tog frivilliga tre dagar att genomföra.
Installation av GeoReef-korgar och kokospåsar vid Wharton Point – Tensar Georeef-korgar monterades på plats längs sumpkanten. Sumpmattor placerades ut från uppställningsplatsen ner till byggplatsen och skottkärror användes för att lägga rena skal i korgarna. När korgarna var fyllda säkrades de med hjälp av ekpålar och UV-stabiliserad flätning. Sprickorna bakom korgarna fylldes med överflödigt löst ostronskal för att undvika att hästskogskräftor skulle fastna. Kärrkanten längs en stock på plats grävdes delvis ut och skalpåsar placerades, stakades och täcktes med kokosmaterial från flera testpåsar och tvinnades dubbelt i ett korsmönster. Staplarna längs den övre stranden sprayades orange för synlighet och säkerhet.
Fullständigt installerade drönarbilder – Efter att behandlingarna installerats flög Greater Portland Council of Governments en drönare och tog ortofoton och snedbilder av de installerade demonstrationsbehandlingarna.
Långsiktig projektövervakning och projektresultat
Med ledning av Casco Bay Estuary Partnership (CBEP) kommer projektgruppen att genomföra ett långsiktigt (femårigt) övervakningsprogram för att övervaka de olika installationernas effektivitet när det gäller att begränsa erosion, behandlingarnas inverkan på omgivande livsmiljöer, överlevnadsförmåga för de olika installationerna i Maines hårda vinterklimat, och för att jämföra och kontrastera syntetisk kontra syntetisk. biologiskt nedbrytbara installationer vid Wharton Point och Maquoit Bay Conservation Lands. Ett ytterligare specifikt mål för övervakningen är att hålla koll på hur de syntetiska delarna av installationerna fungerar för att begränsa eventuella utsläpp av plast i den marina miljön. Övervakningen kommer att omfatta höjd- och vegetationstransekter, RTK-GPS-undersökningar, bildstolpar, erosionspinnar och viltkameror. Detta övervakningsprogram har lämnats in till US EPA för godkännande av QAPP (Quality Assurance Project Plan).
Djupgående övervakning planeras ske på våren och hösten varje säsong och efter betydande stormvindar, medan mer enkel övervakning (t.ex. bilder från bestämda platser, t.ex. bildstolpar) troligen kommer att ingå oftare. Enligt vad övervakningen kräver kommer installationerna att repareras och underhållas under projektperioden.
Förra projektresultat
- Going Green Living Shorelines Workshop – April 6, 2018
Building Resilience along Maine’s Bluff Coast (avslutat)
2-årigt NOAA-finansierat projekt med särskild förtjänst. Färdigställdes 2017 i samarbete med NOAA, Cumberland County Soil and Water Conservation District (CCSWCD) och University of Maine, tillsammans med flera kommunala och statliga partner. Samarbetsprojekt för att skapa en första modell av sitt slag för att bedöma sårbarheten hos Maines bluffkust i Casco Bay, ME. I projektet undersöktes effekterna av den nuvarande ”armeringen” av kustlinjerna och potentialen för användning av tekniker för ”levande kustlinjer” (grön infrastruktur), utvecklades en metodik för att bedöma instabiliteten hos kustens bluffar, fallstudier av bluffar i Casco Bay, och bidrog till att stödja kommunala insatser för förvaltning av bluffar. En workshop om utbildning och uppsökande verksamhet för en rad olika intressenter hölls den 11 september 2017. Insatsen hjälpte också staden Brunswick att börja ta itu med frågor om bluffhantering på kommunal nivå.
Vissa projektresultat
- Projektsammanfattningsrapport till NOAA (PDF 3.1MB)
- Anhang A – CCSWCD-produkter (PDF 5.5MB)
- Anhang B – Exempel på regleringar (PDF 3.7MB)
- Anhang C – Workshopmaterial från den 11 september 2017 (PDF 30.0MB)
- Anhang D – Produkter från University of Maine (PDF 3.2MB)
- Anhang E – Kommenterad litteraturlista (PDF 0.5MB)
- Shoreline Management Assessment (SMA)
- SMA Decision Tree Flowchart
- Bluff Instability Rating Form
- Coastal Planting Guide
- Mackworth Island, Falmouth Case Study
- Mere Point, Brunswick Case Study
- Mitchell Field, Harpswell Case Study
- Town of Brunswick Shoreline Erosion Management Project
Advancing High Resolution Coastal Inundation Forecasting and Living Shoreline Approaches in the Northeast (avslutat)
2-årigt NOAA-finansierat Regional Resilience Grant. Utvecklade konsekventa dataset för översvämningsmodellering i de nordöstra delstaterna (CT, RI, MA, NH, ME), ökade förståelsen för och tillgången till metoder för levande strandlinjer genom att ta fram en rapport för New England om ”State of the Practice”, faktablad, anordnande av seminarier och utbildningar samt identifiera och ta itu med statliga och federala lagstiftningsutmaningar och möjligheter när det gäller genomförandet av levande strandlinjer i de nya delstaterna i New England. En workshop om grön infrastruktur hölls tillsammans med NOAA och WNERR i maj 2017.
Vissa projektresultat
- New England Living Shoreline State of the Practice Report, Profile Pages, and Living Shorelines Applicability Index
- Regulatory Framework Matrix (Excel, 0.1MB)
- MGS Living Shoreline GIS-baserat verktyg för beslutsstöd för Living Shoreline (PDF 1.6MB)
- Introducing Green Infrastructure for Coastal Resilience NOAA Green Infrastructure Workshop, som hölls i maj 2017
- Presentation om levande strandlinjer av Troy Barry, Cumberland County Soil and Water Conservation District (PDF 7.8MB)
- Presentation om levande strandlinjer av Peter Slovinsky, Maine Geological Survey (PDF 6.6MB)
Maine Coastal Property Owner’s Guide to Erosion
- Maine Coastal Property Owner’s Guide to Erosion, Flooding, and Other Hazards, 2nd edition
- Maine Coastal Property Owner’s Guide to Erosion Maine Sea Grant web site