Beach Lover ได้นำเสนอบทความที่เกี่ยวข้องกับงานป้องกันชายฝั่งแบบเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมไปแล้วในหลายโพส ครั้งนี้ขอเล่าเรื่องกรณีศึกษาที่ประสบความสำเร็จกันบ้าง
กรณีศึกษานี้อยู่ที่เมือง Marysville รัฐมิชิแกน สหรัฐอเมริกา บริเวณริมแม่น้ำ St. Clair ซึ่งเป็นพื้นที่ชายฝั่งแบบแม่น้ำ ไม่ใช่ชายฝั่งทะเลเปิด เทคนิคที่ใช้เป็นแนวทางป้องกันชายฝั่งแบบอิงธรรมชาติ หรือ Nature-Based Shoreline Protection โดยประกอบด้วยแนวหินสันต่ำ หรือ sill ร่วมกับการปลูกพืชพรรณชายฝั่ง และการใช้แนวหินช่วยป้องกันขอบตลิ่ง
ภาพรวมของโครงการ
เมือง Marysville ได้เปลี่ยนแนวกำแพงกันตลิ่งยาว 1,885 ฟุต ริมแม่น้ำ St. Clair ให้กลายเป็นแนวบึงน้ำตื้นร่วมกับแนวหินสันต่ำ หรือ marsh sill จุดประสงค์หลักคือเพื่อลดการสูญเสียถิ่นอาศัยของปลาและสัตว์ป่าในแม่น้ำ ก่อนเริ่มก่อสร้าง ชายฝั่งบริเวณนี้ประกอบด้วยกำแพงกันตลิ่งแบบแผ่นเหล็กและหิน ซึ่งอยู่ในสภาพเสื่อมโทรม ด้านบนของตลิ่งเป็นสนามหญ้าที่ถูกตัดสั้น ชายฝั่งบริเวณนี้ได้รับพลังงานคลื่นระดับปานกลางจากคลื่นท้ายเรือขนาดใหญ่ เพราะตั้งอยู่บนเส้นทางเดินเรือระหว่างทะเลสาบ Erie และทะเลสาบ Huron
โครงการนี้ได้รับทุนจาก Great Lakes Restoration Initiative และเมือง Marysville ร่วมกับพื้นที่ปัญหาสิ่งแวดล้อม St. Clair River Area of Concern ค่าใช้จ่ายของโครงการอยู่ที่ 1.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ตามราคาปี 2012 โดยรวมงานรื้อกำแพงกันตลิ่งเดิม งานก่อสร้างแนวบึงน้ำตื้นร่วมกับแนวหินสันต่ำ และงานปรับปรุงทางเดินไม้ริมน้ำ
ก่อนและหลังการปรับปรุงชายฝั่ง
ก่อนทำโครงการ พื้นที่นี้เคยได้รับการป้องกันด้วยกำแพงกันตลิ่งแบบแผ่นเหล็ก ซึ่งเริ่มไม่มั่นคงและไม่ค่อยเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หลังทำโครงการ ในช่วงน้ำลง พื้นที่ได้รับการป้องกันด้วยแนวหินสันต่ำร่วมกับพืชพรรณแบบบึงน้ำตื้น มีการปลูกพืชใหม่ตามแนวชายฝั่งด้วย ในช่วงที่ระดับน้ำลงต่ำ พื้นที่พืชอาจโผล่พ้นน้ำ และแนวหินสันต่ำก็อาจโผล่พ้นผิวน้ำเช่นกัน
ภาพซ้ายเป็นสภาพก่อนทำโครงการ เห็นแนวชายฝั่งที่มีกำแพงแผ่นเหล็กและราวกั้นริมแม่น้ำ ลักษณะเป็นโครงสร้างแข็ง มีพื้นที่หญ้าตัดสั้นด้านบน ภาพขวาเป็นสภาพหลังทำโครงการช่วงน้ำลงต่ำ เห็นแนวหิน พืชพรรณริมฝั่ง และพื้นที่บึงน้ำตื้นที่ช่วยลดแรงคลื่นและเพิ่มพื้นที่อาศัยของสัตว์น้ำ
การออกแบบ
ชายฝั่งแบบ living shoreline ในโครงการนี้ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ 1) แนวหินสันต่ำ 2) พืชท้องถิ่น และ 3) แนวหินป้องกันขอบตลิ่งบริเวณริมฝั่ง
โดยระดับยอดของแนวหินสันต่ำอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำสูงปกติประมาณ 2–3 ฟุต ส่วนแนวหินที่ขอบฝั่งวางอยู่บริเวณระดับน้ำสูงปกติ แนวหินสันต่ำมีหน้าที่ช่วยลดพลังงานคลื่นก่อนที่คลื่นจะเข้าถึงฝั่ง ส่วนพืชบึงและแนวหินริมฝั่งช่วยป้องกันตลิ่งจากพลังงานคลื่นส่วนที่เหลืออยู่ ในช่วงน้ำต่ำ พื้นที่พืชบึงอาจอยู่เหนือระดับน้ำ และแนวหินสันต่ำอาจโผล่พ้นน้ำ แต่ในช่วงน้ำสูง ทั้งแนวหินและพืชบึงอาจจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด
อีกส่วนหนึ่งของแนวชายฝั่งใช้โครงสร้างหินเรียงลาด หรือ revetment โดยมีการฟื้นฟูพืชพรรณและถิ่นอาศัยน้ำตื้นควบคู่กันไปด้วย มีการวางกรวด หินมน และท่อนไม้ที่ยังมีรากติดอยู่ลงในบริเวณน้ำตื้นนอกชายฝั่ง เพื่อสร้างที่อยู่อาศัยและแหล่งวางไข่ของสัตว์น้ำ โดยการปลูกพืชทำหลายวิธี ทั้งการหว่านเมล็ด การใช้ต้นกล้าแบบ plug และการปักชำกิ่งสด หรือ live stakes ซึ่งเป็นกิ่งไม้ที่ตัดมาปักให้เจริญเติบโตต่อได้
หลังทำโครงการ — ช่วงน้ำสูง
ในช่วงที่ระดับน้ำสูง พื้นที่พืชบึงอาจจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด ในกรณีนี้ แนวหินสันต่ำจะช่วยสลายพลังงานคลื่นบางส่วน ส่วนแนวหินที่ขอบฝั่งจะช่วยป้องกันแนวชายฝั่ง
ภาพแสดงสภาพหลังทำโครงการในช่วงน้ำสูง เห็นว่าพืชบึงบางส่วนจมอยู่ใต้น้ำ และมีแนวหินอยู่ด้านนอกช่วยลดแรงคลื่น ก่อนที่คลื่นจะเข้าถึงฝั่ง
ผลที่เกิดขึ้น
ในช่วง 2 ปีหลังจากทำโครงการ มีการกำจัดพืชต่างถิ่นรุกราน และพืชเหล่านี้ก็กลับมาเป็นระยะๆ จึงต้องมีการดูแลต่อเนื่อง อาสาสมัครจะช่วยกำจัดวัชพืชและทำความสะอาดชายฝั่งทั่วไปในช่วงฤดูใบไม้ผลิของทุกปี พืชพรรณในพื้นที่เติบโตหนาแน่น และโครงสร้างมีความเสียหายจากการกัดเซาะน้อยมากหรือแทบไม่มีเลย เมื่อระดับน้ำสูง แนวหินสันต่ำจะจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด และพื้นที่ชุ่มน้ำใต้น้ำจะมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้ภาพลักษณ์ของชายฝั่งเปลี่ยนไป
จากการสำรวจถิ่นอาศัยใต้น้ำ พบว่าจำนวนปลาเพิ่มขึ้นหลังการก่อสร้าง รวมถึงมีรายงานการกลับมาพบชนิดปลาที่ใกล้สูญพันธุ์ด้วย จากภาพด้านบน มีแถบประเมิน 5 ด้าน ได้แก่ ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม พลังงานคลื่น ความลาดชัน ค่าใช้จ่าย และความต้องการดูแลรักษา โดยกรณี Marysville อยู่ในระดับปานกลางในหลายด้าน ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง ส่วนความต้องการดูแลรักษาอยู่ในระดับค่อนข้างต่ำถึงปานกลาง
การปรับปรุงโครงสร้างแข็งให้เป็นมิตรต่อระบบนิเวศมากขึ้น
ในพื้นที่ที่มีพลังงานคลื่นสูง โครงสร้างป้องกันชายฝั่งแบบแข็ง เช่น กำแพงกันคลื่น เขื่อนกันคลื่น อาจยังมีความจำเป็นเพื่อลดการกัดเซาะและน้ำท่วม อย่างไรก็ตาม มีหลายวิธีที่จะปรับปรุงโครงสร้างแข็งเหล่านี้ให้มีประโยชน์ต่อระบบนิเวศมากขึ้น หรืออย่างน้อยช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
เขื่อนกันคลื่น หรือ breakwater เป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่มักทำจากหินและวางอยู่นอกชายฝั่ง มีหน้าที่ลดพลังงานคลื่นที่เข้าหาฝั่ง เมื่อคลื่นลดแรงลง ก็อาจทำให้พื้นที่ด้านในสามารถเกิดชายหาดที่ดูเป็นธรรมชาติมากขึ้น เกิดแนวพืชริมฝั่ง หรือเกิดพื้นที่ชุ่มน้ำได้ ในพื้นที่ที่ปกติแล้วอาจไม่สามารถเกิดสิ่งเหล่านี้ได้ เพราะคลื่นแรงเกินไป เขื่อนกันคลื่นแบบแนวปะการังเทียมใต้น้ำ หรือ submerged reef breakwater ยังสามารถเป็นที่อยู่อาศัยของปลาและสัตว์น้ำได้ด้วย
กำแพงกันคลื่นแบบหินเรียง เป็นโครงสร้างหินที่วางขนานไปกับชายฝั่งเพื่อป้องกันการกัดเซาะ โครงสร้างชนิดนี้สามารถออกแบบให้มีพืชแทรกระหว่างช่องหินได้ เรียกว่า joint-planted revetment หรืออาจปลูกพืชในพื้นที่ด้านบนฝั่ง เพื่อช่วยเพิ่มถิ่นอาศัยของสัตว์บกและสัตว์น้ำ เมื่อเทียบกับพื้นที่ด้านบนฝั่งที่ไม่มีพืชเลย การปรับผิวของโครงสร้างชายฝั่งให้มีพื้นผิวขรุขระ หรือเติมหินก้อนเล็กเพิ่มเข้าไป สามารถสร้างพื้นผิวสำหรับเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตน้ำได้ พื้นผิวแบบนี้มักไม่มีในโครงสร้างหินก้อนใหญ่ แผ่นเหล็ก หรือคอนกรีตเรียบ
ภาพด้านบนแสดงแนวเขื่อนกันคลื่นที่มีการเติมหินก้อนเล็กเพื่อเพิ่มที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ ด้านหลังมีพืชบกและพืชบึง
ภาพด้านล่างแสดงหินเรียงลาดที่มีการปลูกพืชแทรกระหว่างช่องหิน หากสภาพพื้นที่เอื้ออำนวย
ด้านขวาของภาพมีแถบประเมิน 5 ด้าน ได้แก่ ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม พลังงานคลื่น ความลาดชัน ค่าใช้จ่าย และความต้องการดูแลรักษา โดยโครงสร้างแข็งที่ปรับปรุงเชิงนิเวศนี้เหมาะกับพื้นที่พลังงานคลื่นสูงและพื้นที่ลาดชัน แต่โดยทั่วไปมีค่าใช้จ่ายสูง
การปรับปรุงโครงสร้างแข็งให้เป็นมิตรต่อระบบนิเวศมากขึ้นมีข้อดีหลายประการ (1) เป็นวิธีที่มีต้นทุนไม่สูงมากนัก หากใช้เพื่อเสริมโครงการชายฝั่งแข็งที่มีอยู่แล้วเดิม เช่น เพิ่มพืชพรรณ หรือเพิ่มพื้นผิวขรุขระให้สิ่งมีชีวิตเกาะอาศัยได้ (2) ช่วยปรับปรุงระบบนิเวศของชายฝั่งที่ถูกป้องกันด้วยโครงสร้างแข็ง ให้มีสภาพดีกว่าโครงสร้างแข็งแบบเรียบๆ ที่ไม่มีพื้นที่ให้สิ่งมีชีวิตใช้ประโยชน์ และ (3) ช่วยทำให้ชายฝั่งที่มีโครงสร้างแข็งดูสวยงามและเป็นธรรมชาติมากขึ้น
แม้จะมีข้อดี แต่การใช้โครงสร้างแข็งก็ยังมีข้อจำกัดสำคัญ โครงสร้างแข็งอาจรบกวนกระบวนการชายฝั่งตามธรรมชาติ และอาจเร่งการกัดเซาะในพื้นที่ข้างเคียงได้ โครงสร้างเหล่านี้อาจกลายเป็นสิ่งกีดขวาง ทำให้สัตว์ป่าเข้าถึงชายฝั่งได้ยากขึ้น นอกจากนี้ การออกแบบและก่อสร้างโครงสร้างแข็งที่ปรับปรุงเชิงนิเวศ อาจซับซ้อนกว่าการสร้างโครงสร้างแข็งแบบมาตรฐานทั่วไป
โครงสร้างแข็งป้องกันชายฝั่งควรได้รับการตรวจสอบความเสียหายอย่างสม่ำเสมอ อย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง และควรซ่อมแซมเมื่อพบความเสียหาย ในส่วนของพืชพรรณ อาจต้องมีการดูแลเป็นระยะ เช่น ปลูกซ่อม กำจัดวัชพืช และควบคุมพืชต่างถิ่นรุกราน
ภาพต่อไปนี้แสดงพืชบกที่เติบโตอยู่ติดกับแนวหินเรียงลาดริมชายฝั่ง เอกสารระบุว่า ในชายฝั่งที่มีโครงสร้างแข็งบริเวณทะเลสาบ Erie พบว่าพื้นที่ที่มีพืชบกอยู่ติดกับโครงสร้าง มีความหลากหลายของชนิดปลาสูงกว่าพื้นที่ที่ไม่มีพืช
ภาพต่อไปนี้แสดงตัวอย่างการปรับปรุงบางส่วนของเขื่อนกันคลื่น Milwaukee Harbor โดยกองทัพวิศวกรสหรัฐฯ หรือ USACE ได้เพิ่มความลาดชันตื้น ๆ ด้วยหินมน เพื่อเพิ่มพื้นที่ที่ปลาใช้เป็นถิ่นอาศัยได้
หันมามองชายฝั่งประเทศไทย
บทเรียนจากกรณี Marysville ไม่ได้บอกเราว่า “โครงสร้างแข็ง” เป็นสิ่งผิด และไม่ได้บอกว่า “ธรรมชาติ” จะใช้แทนวิศวกรรมได้ทุกกรณี แต่บอกอย่างชัดเจนว่า ชายฝั่งที่ดีไม่ควรถูกออกแบบให้มีหน้าที่เพียงกันคลื่นเท่านั้น หากควรทำหน้าที่เป็นพื้นที่มีชีวิตไปพร้อมกันด้วย กล่าวคือ ป้องกันได้ ฟื้นฟูระบบนิเวศได้ และยังเปิดโอกาสให้คนกับธรรมชาติอยู่ร่วมกันได้มากขึ้น
สำหรับประเทศไทย บทเรียนนี้สำคัญมาก เพราะหลายพื้นที่ชายฝั่งของเรายังมักเลือกคำตอบแบบตรงไปตรงมา คือกัดเซาะก็สร้างกำแพง คลื่นแรงก็ถมหิน ตลิ่งพังก็เรียงหินเพิ่ม วิธีเหล่านี้อาจแก้ปัญหาเฉพาะหน้าได้ แต่หากออกแบบโดยไม่เข้าใจกระบวนการชายฝั่ง ก็อาจทำให้หาดแคบลง ระบบนิเวศเสื่อมลง หรือผลักปัญหาไปยังพื้นที่ข้างเคียง ชายฝั่งไทยจึงไม่ควรถามเพียงว่า “จะสร้างอะไรเพื่อหยุดคลื่น” แต่ควรถามให้ลึกกว่านั้นว่า “จะออกแบบอย่างไรให้ชายฝั่งยังมีชีวิตหลังจากเราป้องกันมันแล้ว”
หัวใจของ Nature-Based Solution จึงไม่ใช่การโรแมนติกกับธรรมชาติ และไม่ใช่การปฏิเสธงานวิศวกรรม แต่คือการทำให้วิศวกรรมฉลาดขึ้น อ่อนโยนขึ้น และรับผิดชอบต่อระบบชายฝั่งมากขึ้น สำหรับประเทศที่มีทั้งหาดท่องเที่ยว ป่าชายเลน ปากแม่น้ำ ชุมชนประมง และเมืองริมทะเลอย่างไทย แนวคิดนี้อาจไม่ใช่เพียง “ทางเลือกใหม่” แต่ควรเป็นทิศทางสำคัญของการจัดการชายฝั่งในอนาคต
