从大卫·科特雷尔记事起，他的家乡就一直在沉入大海。20世纪60年代初，当科特雷尔3岁的时候，一个废弃的美国海岸警卫队站在华盛顿北湾的太平洋水面上摇摇欲坠。到90年代中期，车站消失了，随之消失的还有邮局、校舍和该州最早的灯塔之一。
随着北湾的建筑融化到海洋中，该镇的许多居民也融化了，他们把自己的木制房屋装上卡车，向内陆撤退。随着潮水的涨落，那些留下来的人被提醒，他们的房子也倒塌只是时间问题。
尽管如此，这里还是有新的生活。在接下来的55年里，科特雷尔将在70个家庭农场中的一个工作，这些农场在北湾内陆105号高速公路后面的800英亩沼泽地上提供了该州60%的蔓越莓。这条高速公路提供了重要的交通联系，并充当了天然的堤坝，但就像它周围的土地一样，它的未来是不稳定的;1995年，105号高速公路曾因水位上涨而被移动过一次，华盛顿州生态部门2015年的一项估计表明，即使在新的位置，到2030年它也会被淹没。阻挡海水的海堤将耗资数千万美元。
随着他的生计和社区摇摇欲坠，科特雷尔觉得他“没有什么可失去的”。2016年的一天，他走到北湾面向大海的主干道“蓝色太平洋大道”的尽头——它的尽头是一片乱糟糟的柏油路面，尽头是一个14英尺高的落差——把价值400美元的玄武岩鹅卵石扔到边上，作为对抗侵蚀的最后努力。尽管困难重重，它还是成功了。这里曾经只有翻腾的海洋，七年后有了新的海滩，沙丘草，浮木，和一个繁荣的生态系统。
科特雷尔的成功引发了一场草根运动，当地美国原住民浅水湾部落的人、公民志愿者和当地排水区的成员联合起来，组成了一个行动小组，在附近2英里的海岸线上开展海滩修复项目。对于国务院生态部的海岸工程师乔治·卡明斯基(George Kaminsky)来说，科特雷尔的工作可能彻底改变了这个领域。他说:“他从来没有试图把功劳揽在自己身上，但大卫为这件事做出了巨大的贡献，基本上拯救了这个社区。”
北湾成立于1884年，坐落在浅水角后面，这是一个不断缩小的土地，蜿蜒进入威拉帕湾的北端。在这里，一场完美的风暴使它成为美国西海岸侵蚀最快的海岸线，因此获得了“华盛顿海滩”的绰号。
虽然全球变暖被认为是全球海平面迅速上升和海岸侵蚀的罪魁祸首，但卡明斯基说，浅水角的消失和北湾海岸线的退缩是由一系列复杂的海岸过程造成的。El Ni?o-driven风暴和潮流起到了一定的作用，但卡明斯基和他的同事们认为，附近的一些防波堤以及沿哥伦比亚河南部建造的水坝加剧了这一问题。
海浪沿着海岸线携带着松散的沉积物，有时把它们带到海滩上，有时把它们带走。流入海洋的河流补充了流失的物质。在可用的建筑块较少的地方——例如，在附近的河流筑坝或防波堤截留沉积物的海岸上——就没有足够的新材料来保持海滩的位置，自然侵蚀的速度就会变得非常快。
卡明斯基还指出，该地区已经引进了异国情调的沙丘草，它们捕获了“大量”的风吹来的沙子，否则这些沙子会补充海滩。其次，华盛顿州位于北美构造板块的边缘，这意味着一些地区的土地在上升，而另一些地区则在下沉。卡明斯基在谈到侵蚀时说:“正是所有这些因素的综合作用使它不断增加。”
卡明斯基解释说，北湾是独一无二的，因为一个多世纪以来，侵蚀一直在大规模发生。每年大约有100英尺的土地消失。根据华盛顿州沿海灾害恢复网络(一个全州范围的行动组织)的数据，1984年至2016年期间，537块土地覆盖了2018英亩，到2060年还将有547英亩土地流失。第一次减缓潮水的努力发生在20世纪50年代，当时的居民虽然没有帮助，但出于善意，他们尝试了各种各样的方法，从向海里倾倒垃圾汽车到种植大量树木，试图将沿海的土壤固定住。卡明斯基说:“这是后院版的想法:‘让我们把所有东西都扔给它，看看能不能阻止它。’”
卡明斯基第一次见到科特雷尔是在2016年就海岸线恶化的情况做了一次报告之后。科特雷尔急于听到解决办法。卡明斯基回忆道:“我带来的是坏消息，而他在寻找希望。”科特雷尔在了解到沿海更有弹性的海滩是由火山玄武岩鹅卵石构成的之后，已经开始了他的DIY石头沉积实验。卡明斯基听了科特雷尔迄今为止的工作报告，觉得听起来很有希望。他们一起申请资金，并在2018年获得了68.1万美元的奖励，以继续向北湾添加鹅卵石。
用鹅卵石建造动态护岸或“护岸”的想法起源于土著文化，在那里，弧形的石头堆被用来养蛤和捕鱼。沿着海滩策略性地放置这些护堤，还有吸收海浪能量的额外好处。
但是，尽管这在过去可能对沿海部落有效，但沿着海滩撒上岩石并不是像卡明斯基这样的现代海岸工程师的教科书式方法。传统上，他们喜欢一种被称为“海岸线加固”的方法，这种方法包括加固海岸线，最常见的是在海滩上堆放粗糙的混凝土形状或巨石，就像乐高积木一样。另一种选择是建造垂直海堤。
这两种方法都切断了对海滩的沉积物补给，在海堤的情况下，最终会完全破坏海滩。卡明斯基解释说:“有太多的海浪能量冲击着这个坚硬的结构，并反射回大海，它冲刷掉了近岸的沙子，把它们冲走了。”海岸线装甲工程也需要大量昂贵的维护。
此外，在北湾还有一个额外的问题需要处理，那就是一个深海通道——海底较低的区域——正在缓慢地向北湾迁移。在水深较深的地方，波浪会变得更强大。没有海滩来吸收它们的一些能量，这些更大的海浪将以更大的力量冲击海岸线——这是反对装甲解决方案的另一个理由。
相比之下，鹅卵石护堤的工作原理是减缓海水在海滩上的速度，海浪的能量通过拖拽较小的岩石而消散。随着海浪的减速，沉积物被落下，然后被岩石阻挡，形成更多的材料来容纳更多的碎片、浮木和植物材料，为海岸草提供了购买机会。在北湾，科特雷尔在大约三分之二的海滩上建立了第一个护堤，现在海滩完全被沙子覆盖。第二个护堤标志着海滩的顶部边缘。
自2018年以来，卡明斯基一直在监测北湾，每三个月和冬季风暴之后收集数据。他和他的团队研究了从海滩高度到鹅卵石散布的一切，以及哪些地区仍然遭受更高的侵蚀率。因为北湾的海岸线已经枯竭，现在需要不断地用鹅卵石来补充，以恢复其强度。卡明斯基的研究表明，当添加新的鹅卵石时，很少有鹅卵石被冲走，尽管它们确实沿着海滩扩散。
华盛顿州生态海岸监测与分析项目(CMAP)的成员正在收集沉积物样本，并调查带有rfid标签的鹅卵石的位置。从左至右:Gabby Alampay, Heather Weiner和George Kaminsky。
摄影:Diana McCandless
卡明斯基说，通过稳定海滩，鹅卵石已经成为浮木和沙丘植被共同工作的基础，“作为一个自然系统”。他说:“作为一种动态结构，鹅卵石护堤具有惊人的弹性和适应性。”“重要的是，它们随着自然的变化而变化。”
科特雷尔于2023年7月因自行车事故并发症去世，他也经常派卡明斯基去实地观察。有了对北湾如何适应的长期了解，卡明斯基可以帮助其直接行动小组用额外的鹅卵石来弥补弱点。在照片中，科特雷尔留着整洁的小胡子，从卡车司机帽下露出蓬乱的鬓角，让人想起上世纪70年代的吉恩·哈克曼(Gene Hackman)。当地人会看到他在沙滩上撒撒种子头，他穿着一件卡哈特夹克，背后写着他的妻子康妮(Connie)写的“不再清洗”(wash No More)。
在2022年的一次采访中，科特雷尔把他的实验比作养一条宠物龙:“它可以照顾自己，但你永远不会想要抛弃它。科特雷尔在后来的采访中说:“最能理解这个项目的人是冲浪者和佛教徒。”他若有所思地说:“在一个不断变化的环境中，你想做的就是让自己适应它。”
卡明斯基说，由于这种持续的潮汐变化和项目的适应性管理，很难准确统计海岸线上使用了多少鹅卵石，以及自2016年以来花了多少钱来保护北湾。但他估计，平均每英尺海岸线需要5立方码的鹅卵石，花费135万美元，其中大约52.7万美元来自太平洋保护区的适应性管理资金，17.2万美元来自土地所有者，除了最初的65万美元拨款外。他说，与沿海其他地方正在进行的数百万美元的项目相比，保护华盛顿海滩是“一项惊人的投资”。
该系统不仅阻止了侵蚀，而且在北湾历史上第一次积极地从海洋中夺回土地。迄今为止，沿着海岸线大约有11英亩的新形成的沙丘被重新形成。“当我们谈论海平面上升时，我们谈论的是‘有管理的撤退’，即接受正在发生的侵蚀，但问我们如何适应?”Kaminsky说。“我喜欢的新术语是‘可控推进’，我们实际上是在夺回海岸线!这是前所未有的。北湾在上个世纪从未获得过土地。”
实验室模型甚至发现，在适当的条件下，随着海平面上升，鹅卵石和海滩沉积物可以向内陆迁移，导致陆地海拔升高，即使水平空间减少，这为未来类似的项目提供了希望。
北湾还没有脱离险境。如果没有持续的财政支持，侵蚀仍有可能蔓延到高速公路上。卡明斯基说:“维护现有项目是非常必要的。”尽管如此，北湾树立的榜样正在流行起来。卡明斯基说:“我参加了(2022年12月)在悉尼举行的国际海岸工程会议，关于基于自然的方法的会议数量非常多，是以前会议的几倍。”2024年，北湾沿岸计划再进行两个海滩修复项目。卡明斯基还将与俄勒冈州立大学和英国巴斯大学合作，进行一系列以实验室为基础的实验，测试不同类型鹅卵石护堤的功效。
“就在我们说话的时候，基于自然的方法正在被接受和调整，”卡明斯基说。“人们喜欢他们所看到的，并想要应用它。大卫一直坚持认为，我们是在与自然合作，作为一个过程，以鼓励更稳定的动态。这是一个不同的思考过程:我们如何使用基于自然的措施来找到一种与不断变化的海岸线更加和谐相处的方法?”
世界比以往任何时候都更需要保护。但保护自然世界和推进人类知识需要创新和开创性的解决方案。在这个系列中，《连线》杂志与劳力士永续地球倡议合作，重点介绍了为解决我们面临的一些最紧迫的环境和科学挑战而努力的个人和社区。通过“永续地球倡议”，劳力士支持那些为下一代保护和保护我们星球的人。# PerpetualPlanet # PlanetPioneers
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