背景
马尔代夫作为一个人造岛屿国家,面临着由地理环境和脆弱的生态特征带来的许多结构性挑战。该国的土地面积大部分低于海平面,人口高度集中在沿海地区,使其极易受到气候变化的影响,尤其是海平面上升。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新评估,全球海平面上升的速度正在加快,预计到2100年将上升0.3至1米。马尔代夫需要为这种海平面上升做好准备,因为未来沿海洪水发生的频率和强度预计将不成比例地增加。
马尔代夫的海洋学和地质环境
马尔代夫位于印度洋西北部,由26个环礁组成,包含约1200个珊瑚岛。该国拥有广阔的经济专属区,其中生活着全球3.1%的珊瑚礁,包括独特的“法罗礁”。马尔代夫的环礁呈双链状排列,中间是内海。每个环礁的大小和岛屿数量差异很大,大部分环礁缺乏陆地,拥有广阔的浅层礁坪、砂质铺路、前礁、斑礁和小型法罗礁。约5%的岛屿拥有红树林和/或湿地,但其中许多岛屿因住房、旅游开发、农业和商业目的而遭到清除或退化。此外,土地 reclamation 在马尔代夫很普遍,据环境能源部估计,截至2016年,已有1300公顷土地从海洋中 reclamation,占居民岛屿总面积的近10%。
环礁岛屿环境中的关键形态动力学过程
环礁岛屿是珊瑚礁平台上由砾石或沙子组成的波浪堆积物。岛屿沉积物来自相邻的珊瑚礁生态系统中的钙质碳酸分泌生物,如珊瑚、双壳类动物、腹足类动物和有孔虫。然而,岛屿的形成、维持和动力学主要受水位、波浪和洋流的物理过程的影响。关键的洋流过程包括:在平台外缘破碎的海洋波浪;波浪在浅水礁坪上继续破碎并损失能量;在礁坪上产生低频长波和波浪设置;以及最终的波浪运动在岛屿海滩上释放为波浪爬升。如果波浪能量大且水位高,爬升可能达到海岛脊顶,甚至淹没岛屿。沉积物通过这些复杂的洋流过程从礁坪输送到海滩,并在发生洪水的情况下输送到岛屿,最终导致岛屿发生变化。
海平面变化
过去的研究表明,马尔代夫在全新世(过去1万年来)经历了海平面上升,其中在2000-3000年前,海平面比现在高0.5米。这意味着这些岛屿在一定程度上“适应”了高于当前海平面的海平面。因此,它们的发展可能具有比现在更强烈和更频繁的洪水特征。海平面上升不仅会导致缓慢淹没沿海景观,还会通过增加极端水位和洪水事件的幅度和频率来体现。这种影响可以用所谓的“放大因子”来衡量,该指标衡量由于海平面上升而导致的极端水位或沿海洪水事件发生频率的增加。
环礁岛屿动力学
环礁岛屿是中全新世形成的,在过去的6000年里在环礁礁面上形成。然而,岛屿的形成和发育受到四个边界条件的相互作用控制:礁结构、海平面变化、沉积物供应和洋流过程。研究表明,岛屿在过去50年里一直在变化,其中约75%的岛屿保持了大小或扩大,而约25%的岛屿则缩小。较小的岛屿(<0.05公里)和较小的沙岛表现出最高的形态可变性,而较大的岛屿(>0.1公里)则倾向于在礁坪上扩大。一般而言,尽管海平面上升,岛屿的大小却在增加,这表明目前没有充分的实证依据将海平面变化单独作为预测未来岛屿变化的指标。
海平面上升对环礁岛屿的影响
由于缺乏可靠的环境数据(如波浪、水位、地形、水深),因此难以对海平面上升对马尔代夫的影响进行定量评估。目前,马尔代夫还没有在空间和投资规划中充分考虑海平面上升。然而,一些研究表明,马尔代夫可能对海平面上升特别敏感,因为即使在0.1米的海平面上升下,印度洋大部分地区的洪水频率也可能翻倍。
应对海平面上升的适应策略和措施
马尔代夫最重大的环境问题是海滩侵蚀,这导致了几乎所有居民岛屿都建立了硬性沿海防护措施。然而,硬性防护措施除了成本高昂外,还有两个主要缺点:一是导致海岸线侵蚀重新分配,甚至加剧侵蚀;二是损害自然岛屿建造过程。在马尔代夫,土地 reclamation 是一项相对较新的实践,但截至2023年9月,已有至少4200公顷土地被 reclamation,占居民岛屿总面积的30%以上。其主要目的是为居民和经济发展创造更多空间,而不是气候变化适应。然而,重新clamation 的土地很少被额外抬高以适应海平面上升,尽管抬高新的土地延伸是一种有利的适应策略。
建议和路线图
该报告建议采取以下国家级行动来支持和优化岛屿层面的适应措施:
- 制定国家适应战略,明确长期目标。
- 公众参与、意识和教育。
- 监测,包括波浪、水位、礁坪和岛屿地形以及洪水事件的系统分析。
- 数值模拟,以评估海平面上升对未来洪水风险的影响。
- 建立早期预警系统,以保护关键基础设施和人口。
此外,报告还提出了一个针对不同岛屿类型的动态适应政策途径(DAPP),包括保护、向保护过渡、向基于自然的适应过渡和基于自然的适应。