面对全球暖化所带来的极端气候挑战,沿海地区的海平面上升与极端风暴正日益成为威胁。传统应对策略,如建造堤防、抬升地面或迁移社区,常因资金与时间限制而执行缓慢,难以有效应对突如其来的自然灾害。然而,一项创新的解决方案正由美国科学家提出:利用电流自然强化海砂,使沙滩本身成为一道坚固的海岸防线。
据美国国家海洋暨大气总局 (NOAA) 的高级沿海灾害专家指出,全球海平面上升的主要原因在于海洋温度升高导致的海水膨胀,以及冰川特别是大型大陆冰川的融化。全球有四成人口聚居在沿海城市,美国也不例外。NOAA预测,到2050年,美国海岸线的海平面预计将平均上升超过20厘米,这一增幅与1920年至2020年的总量相当。然而,沿海工程师在面对气候变迁、海平面上升以及愈发强烈的风暴时,往往束手无策,只能依靠建造海堤或在风暴冲走海滩砂石后,用卡车运来更多沙子进行填补,但这些方法的效用往往不过数年。而注入塑胶或其他物质来固结沙子的做法,又可能对环境造成不利影响。
此外,这项矿化方法的环境与经济成本都相对较低。使用的电压很低,不会对海洋生物造成影响,而且成本远低于传统方法。研究表示,每立方米处理过的地面,电固结制程的成本仅为3至6美元,而相同体积的传统黏结技术的成本可能高达70美元。更重要的是,这种方法具有可逆性,在需要时可以溶解凝固的沙子。相较于目前缓解沿岸侵蚀的策略,如建造海堤或使用水泥,这些方法成本高昂,可能对环境造成破坏,且无法持久,年久失修后容易倒塌,无法抵御海水的冲击。这项利用电流打造天然水泥的新技术,有望以最低的成本和对生态系统最小的影响解决这些难题。目前,研究团队正在进行实地测试,以进一步验证该技术在现实条件下的有效性。该研究已发表在《通信地球与环境》期刊上。