讓海岸線自由!西部沙岸防災新思維:人類退居二線生活

水下生物

編按:面對氣候變遷海平面上升,台灣西部脆弱的沙岸正處於致災第一線,傳統思維卻總想著「與海爭地」,但《臺灣的紋理1》確切指出,地形是會移動的生命體,呼籲人類應該主動讓出緩衝帶、學習與海洋共存。

颱風把沙子掏空別擔心?揭開西部沙岸「自動修復」的機制

回看台灣海岸,在氣候變遷、全球海水面上升的情境下,地形坡度相對和緩、人口密度相對較高的西部沙岸地區最易致災,但沙岸地區一般會有海灘和沙丘作為海陸之間的天然防護。

海灘和沙丘都是由鬆散的砂粒堆積而成,能夠隨著環境波浪能量的變化而做出自我調適的反應。颱風或風暴期間的波浪,可能造成沙灘侵蝕,但在颱風過後,波浪恢復到正常天氣狀態時,沙灘砂量往往又會回復到一個長期平衡的狀態。

在海灘後側發育的海岸沙丘,平時儲存從海灘吹過來的砂源,使沙丘增高增廣;而在颱風暴潮高水位期間,沙丘本體可能因波浪的侵蝕而出現陡崖,但被侵蝕帶走的砂粒,正好能夠回到海灘,補充海灘因波浪侵蝕而流失的砂。

堆高起來的海岸沙丘同時也可當作天然的海岸防護堤,抵擋暴潮高水位對後側海岸低窪地區聚落可能造成的淹水災害,因此,發育良好且連續的前列沙丘可說是防護海岸的最佳柔性屏障。

草漯沙丘為海岸前列沙丘,具天然海岸防護功能。 圖/野人文化提供
草漯沙丘為海岸前列沙丘,具天然海岸防護功能。 圖/野人文化提供

給大自然退讓空間!人類遠離災區才是生存之道

然而,台灣許多天然沙丘,在自然環境作用及人為活動的雙重壓力下,自然的防護功能已逐漸退(劣)化。

以宜蘭海岸為例,海岸沙丘多處因為連續的颱風波浪侵蝕,而形成沙丘陡崖且持續後退,部分則因遭到波浪的越洗作用(指波浪越過沙丘頂,把沙丘的砂沖洗到沙丘後面,有時甚至造成連續沙丘的一個缺口)而降低高度;此外,人為開挖沙丘、建造新路或工業區、開闢魚塭及養鴨池等,均造成沙丘防護功能喪失。

如果能夠針對這些遭到破壞的天然沙丘進行人工復育,使沙丘恢復其自然機能,不論是透過人工堆砂、圍籬聚砂或配合植生拓殖等手段,只要能持續積聚砂量,就能增強沙丘防護的能力。

以人工沙丘作為海岸防護的主要工法,在歐美地區行之有年,然而,過去最大的迷思就是把海岸沙丘當成人工海堤,而忽略其天然移動的特性。在全球海水面上升的趨勢下,以及極端天氣(風暴、颱風)事件頻繁發生的情境下,為了讓沙丘固定在原地守護海岸,就必須不斷投入維護的人力和經費,到最後還可能徒勞無功。

但事實上,如果在海岸地形自然演育的過程中,人類能主動讓出一個沙丘可以自由移動的空間,海灘和沙丘的位置會隨著海水面的上升而向陸地後側移動調整,這些由疏鬆砂粒堆積而成的海灘和沙丘不會消失,其天然防護的功能也就不會消失。

因此,適當配合劃設一段海岸災害緩衝帶或人類居住空間的後退帶,讓自然作用在這個空間內不受人為干擾或破壞,沙丘自然地景自能維護,人類也可以遠離易致災的地帶,減少災害的損失。

什麼是越洗作用(Overwash)?

颱風期間,若暴潮位加上較強較高的波浪,超過沙丘的高度時,稱作沙丘的越波(overtopping)現象。越過沙丘的海水會把砂子沖洗進到內陸側堆積下來,連續的越波,甚至可以在原本連續的前列沙丘衝破一個缺口;而被「洗」到沙丘內側的砂子,往往形成一個扇狀的堆積,稱為越洗扇(overwash fan),這整個過程就被稱為越洗作用(overwash)。

越洗作用發生在沙洲島上時,會使沙丘變低,而如果整體沙丘變低,又更容易發生越洗作用,因此越洗作用常會導致沙洲島上地形景觀發生變化。越洗扇的堆積會因連續的越洗作用而延伸到島的後側,進入後側的潟湖內。所以當砂子從沙洲島的向海側被搬運到島的陸側潟湖岸時,就會造成沙洲島的向陸遷移,台南七股潟湖外側的網仔寮汕,就是藉由這樣的越洗作用,近30幾年來持續向陸地移動,在不同位置的移動距離,可以從幾百公尺1公里以上。

網仔寮汕人工防風林的北側,原本有高大連續沙丘。照片中所顯示的是近處這段沙丘被波浪越洗,出現缺口,大量漂流木也隨著越洗作用,被推到沙丘內部。(若沒有發生越洗作用,漂流木會堆積在沙丘前面的沙灘上。) 圖/野人文化提供
網仔寮汕人工防風林的北側,原本有高大連續沙丘。照片中所顯示的是近處這段沙丘被波浪越洗,出現缺口,大量漂流木也隨著越洗作用,被推到沙丘內部。(若沒有發生越洗作用,漂流木會堆積在沙丘前面的沙灘上。) 圖/野人文化提供

海岸沙丘是怎麼形成的?4種沙丘一次搞懂

在海岸地區,要形成沙丘基本上須具備幾個條件,首先要有強勁的向岸風來搬運砂粒,二要有寬闊的沙灘可以供應足夠的細砂,三則是在向岸方向有開闊的空間可供風砂堆積,若再有適當的植被覆蓋,更可幫助風砂堆積。(沒有植被,砂子在被搬動一段距離後,也會停下來。但有植被生長,可以幫助砂子積聚。)

沙丘形成要件。 圖/野人文化提供
沙丘形成要件。 圖/野人文化提供

海岸沙丘有哪些類型?依其發育先後和大小規模,可分為以下常見的幾類:

胚胎丘:在沙灘的後灘,每日潮汐漲退淹不到的地方,灘砂乾燥,容易隨風移動,在碰到天然植物或阻礙物時,氣流受到干擾,而使風砂停積下來,形成一個隆起的小沙堆,常是孕育更大沙丘的起始樣貌,稱為胚胎丘。

胚胎丘。 圖/野人文化提供
胚胎丘。 圖/野人文化提供

陰影丘:倘若風向和風砂供給穩定,在天然植物或阻礙物的下風側,會漸漸堆積出一長條狀的沙丘,稱為陰影丘。反過來用陰影丘的排列方向,可判斷主要輸砂方向。若是剛開始發育的小陰影丘,同時也可以稱為胚胎丘,並無衝突。

陰影丘,植物長在迎風面,在下風方向堆出陰影丘。 圖/野人文化提供
陰影丘,植物長在迎風面,在下風方向堆出陰影丘。 圖/野人文化提供

饅頭丘:倘若阻攔風砂的植被,快速向周邊堆積起來的小沙丘拓殖,而使得植物的生長逐漸布滿沙丘表面,讓整個沙丘呈現如圓饅頭一般的樣態,俗稱饅頭丘,學名則可依據植物的類別,稱之為灌叢丘或草叢丘。

饅頭丘(草叢丘)。 圖/野人文化提供
饅頭丘(草叢丘)。 圖/野人文化提供

前列沙丘:最後這些胚胎丘、陰影丘或饅頭丘,因著風、砂和植物的互動,會慢慢延伸,增大增高,最終在沙灘的內側邊緣形成一道大致與海岸平行的前列沙丘,或稱第一排沙丘。而隨著長時間推移,在第一排沙丘的後面,只要空間足夠,還會有第二、三排沙丘出現。

前列沙丘(淡水沙崙)。 圖/野人文化提供
前列沙丘(淡水沙崙)。 圖/野人文化提供

《臺灣的紋理1:自然篇——地質地景、生物演化、環境變遷極簡史冊》。 圖/野人文化提供
《臺灣的紋理1:自然篇——地質地景、生物演化、環境變遷極簡史冊》。 圖/野人文化提供


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