揭示加泰罗尼亚海岸侵蚀驱动的空间适应需求:多尺度视角下的海岸线管理框架

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Landscape and Urban Planning 7.9

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  本研究针对地中海西北部高度城市化的加泰罗尼亚海岸,提出了一套综合评估海岸侵蚀空间适应需求的框架。研究人员通过分析多时间尺度的侵蚀驱动因素(包括中长期海岸线演变、海平面上升(SLR)效应、风暴侵蚀及活跃海滩宽度),结合气候情景预测,发现当前西班牙《海岸法》划定的海洋-陆地公共域(DPMT)和保护地役权(SP)边界在未来可能失效。该研究为海岸带适应性管理提供了科学依据,尤其对高密度旅游区的可持续发展具有重要实践意义。

  

地中海西北部的加泰罗尼亚海岸正面临严峻的生态与规划挑战。这片长达600公里的海岸线不仅是西班牙人口最密集的区域之一(43%居民生活在沿海市镇),更承载着高度依赖旅游业的经济体系。然而,长期的海岸侵蚀(平均-0.5米/年)、日益加剧的风暴破坏以及加速的海平面上升(SLR),正在使这片"黄金海岸"陷入"海岸挤压"(coastal squeeze)的困境——当自然的海岸线向陆迁移时,密集的城镇和基础设施像一堵墙阻挡了这种自然过程。

西班牙现行的海岸管理核心《海岸法》划定了两大保护边界:海洋-陆地公共域(DPMT)作为公共区域边界,以及向外延伸100-200米的保护地役权(SP)作为缓冲带。但最新研究表明,这些诞生于上世纪的法律边界,可能已无法应对气候变化带来的新挑战。

加泰罗尼亚理工大学的研究团队为此开发了创新性的"空间适应需求评估框架"。这项发表在《Landscape and Urban Planning》的研究,首次系统整合了四个关键侵蚀驱动因子:基于1995-2021年航拍的中长期海岸线演变(Xmt)、采用Bruun模型计算的SLR诱发退缩(Xslr)、基于62年波浪数据的50年一遇风暴侵蚀(Xst),以及反映波浪作用范围的活跃海滩宽度(Xac)。研究还创新性地设置了"安全缓冲区"来容纳评估不确定性,形成了类似DPMT+SP的双层防护理念。

关键技术方法包括:

  1. 使用DSAS系统分析近30年航拍数据获取海岸线演变速率
  2. 应用Bruun规则计算不同SLR情景(SSP2-4.5/SSP5-8.5)下的海岸退缩
  3. 采用Mendoza-Jiménez风暴侵蚀模型评估极端事件影响
  4. 通过Stockdon公式计算波浪爬升距离确定活跃海滩范围

研究结果揭示:

  1. 空间需求组分:到2100年,平均需要115-130米的内陆退缩空间,其中Ebro三角洲(G16)等区域需求最大。SLR诱发退缩占比随时间显著增加,从205年的13米升至210年的40-55米。
  2. 安全缓冲区:评估不确定性可达85米,相当于现行SP范围的85%,突显刚性管理边界的局限性。
  3. 法律边界突破:到2100年,68%市镇75%以上海岸线将突破DPMT界限,85%海岸的SP缓冲带可能失效,尤以巴塞罗那省(G8-G11)等高度城市化区域最为严峻。

讨论部分指出,这项研究为西班牙生态转型部(MITECO)正在推进的DPMT边界修订提供了科学依据。特别在三种典型海岸带中展现出差异化应用价值:城市区可识别"海岸挤压"风险点;半城市区(如露营地)适合分阶段撤退;自然区则能提前预留生态演化空间。研究强调,将"适应空间"概念纳入规划需兼顾社会接受度与经济可行性,而建立撤退区可使欧洲海岸城市到2100年减少50%的SLR暴露风险。

这项研究的创新之处在于首次量化了多尺度侵蚀对地中海型海岸的空间需求,为平衡生态保护与社会发展提供了决策工具。正如作者José A Jiménez指出:"海岸线不是一条线,而是一个动态的立体空间系统"。未来研究需进一步整合洪水风险评估,以完善海岸暴露的全维度分析。

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