Op 8 september raasde orkaan Lowell over de Stille Oceaan en rond Hawaï, waarbij enorme golven op de westflank van O’ahu klotsten en stukken koraal ter grootte van een honkbal door het raam van ten minste één huis spuwden.
Hawaï en de snelwegen langs de kust, die verschillende van de zeven bewoonde eilanden van de Amerikaanse staat doorkruisen, zijn geteisterd door steeds intensere stormen, aangewakkerd door de opwarming van de zeeën als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering en de huidige ‘super’ El Niño. Maar een project in een westelijke haven op het eiland O’ahu test een ongebruikelijke methode om de oceaan te kalmeren om gemeenschappen en infrastructuur te beschermen.
“Het is het eerste kunstmatige, noem het een hybride, rif dat is ontworpen om kustlijnen te beschermen en zo kusterosie door golfenergie te verminderen”, vertelde Ben Jones, hoofdcoördinator van het project en directeur van oceaanwetenschappen en -technologie aan het Applied Research Laboratory van de Universiteit van Hawaï, telefonisch aan Mongabay.
Op 18 september, terwijl het eiland zich nog steeds uit Lowell wurmde, liet het projectteam de eerste van 60 enorme betonconstructies zinken op 64 meter van de haven van Kalaeloa, een industriële haven in West O’ahu. Acht van de constructies, die elk 4 ton wegen, waren op 20 oktober geplaatst, zei Jones, een technisch staaltje waarvoor een speciale ondiepwatercatamaran nodig was om de stukken naar hun laatste rustplaatsen te drijven.
Het project werd gefinancierd met 27 miljoen dollar van de Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), de onderzoeksafdeling van het Amerikaanse ministerie van Defensie. Het is een van de twee golfbrekerprojecten die tot bloei zijn gekomen in het kader van het in 2022 opgerichte “Reefense”-programma van DARPA om te innoveren op beproefde kustinfrastructuur zoals zeeweringen en “puinheuvel”-golfbrekers, die habitats onder rotsen en cement kunnen verstikken en de zeebodem en stranden kunnen schuren of eroderen met omgeleide golfenergie.
“Traditionele kustinfrastructuur heeft veel problemen”, vertelde Catherine Campbell, adjunct-directeur van het Biological Technologies Office bij DARPA, via een videogesprek aan Mongabay.
“Het is duur. Het gaat niet zo lang mee. Het moet gerepareerd worden, en dus zeiden we: ‘is er een andere manier… om dit te doen die meer zelfvoorzienend zou zijn?'”
Het eerste doel is om de kustlijn te beschermen tegen straffende golven, zei Jones van de Universiteit van Hawaï. De betonstukken, in rijen geplaatst, zullen fungeren als verkeersdrempels. Het projectteam testte een model van het ontwerp op grofweg een kwart schaal in een enorme golftank aan de Oregon State University, op het Amerikaanse vasteland, en ontdekte dat ongeveer 80% van de golfenergie verdween.
De constructies in de haven van Kalaeloa zullen echter slechts ongeveer 50 meter (164 ft) beslaan, terwijl het volledige ontwerp ongeveer een kilometer (0,6 mijl of 3.281 ft) zou moeten uitstrekken om een kustgebied substantieel tegen erosie te beschermen, zei Jones. Het Kalaeloa Harbor-project is een prototype dat bedoeld is “om te bewijzen dat je het kunt”, zei hij.
Zodra alle constructies tegen januari 2027 zijn geplaatst, zal het team beginnen met het meten van de golfverstoring.
Een nieuw thuis voor koralen
Het andere doel van het project is het creëren van beschutting voor nieuwe koraalriffen. De poreuze, betonnen frames werden achteraf uitgerust met ‘helixuitsparingen’: kunstzinnige keramische koepels en planken met spleten, ontworpen door wetenschappers van het Institute of Marine Biology van de Universiteit van Hawaï om te dienen als vriendelijke plekken voor koralen om zich te hechten. Onderzoekers van de Scripps Institution of Oceanography van de Universiteit van Californië, San Diego, zullen ook speciale onderwaterluidsprekers installeren die opnames van gezonde riffen afspelen om de vestiging en groei van koraal te stimuleren.
“Ik zie geen enkel ander project zo ambitieus als dit dat onze gemeenschap ten goede zal komen – als het goed gaat,” vertelde Alika Peleholani Garcia, een visser en CEO en oprichter van Kuleana Coral Restoration, een non-profitorganisatie in de gemeenschap van Kapolei die zal helpen koralen op de structuren te transplanteren, telefonisch aan Mongabay.
Het team bereidde zich voor op de golfbrekers door grote koralen, voornamelijk lobbenkoraal (Porites lobata) en bloemkoolkoraal (Pocillopora meandrina), vanaf de zeebodem om plaats te maken voor de constructies. De koralen zullen binnenkort op de keramische gebouwen worden geplant.
De aangeplante koralen zullen te maken krijgen met “een hoop golfenergie” – de norm voor deze kant van het eiland, zei Garcia. Maar hij voegde eraan toe dat hij “optimistisch” is dat er over een paar jaar groeiende koralen zich op de structuren zullen vestigen, wat vissen en ander zeeleven zal aantrekken.
“In Hawaï hebben we andere kunstmatige riffen die gewoon betonplaten zijn die in het water worden gegooid. Er wordt veel meer aandacht besteed aan het feit dat deze (Kalaeloa-structuren) biologisch en ecologisch compatibel zijn” met koraalgroei, zei hij.
Grotendeels vanwege de intense golfactiviteit heeft het gebied volgens de definitieve milieubeoordeling van het project in het begin weinig koraalbedekking. De golfbrekerlocatie, een oppervlakte van ongeveer 831 vierkante meter (8.945 vierkante voet), was de thuisbasis van een paar koralen, een dichte populatie rotsborende zee-egels (Echinometra mathaei) en kleine rifvissen.
De milieuanalyse concludeerde dat het project “geen significante impact” zou hebben.
De betonconstructies zullen op hun plaats worden verankerd met behulp van een boorsysteem met minder geluidsoverlast en minder voetafdruk dan een heimachine, aldus Jones. Na aanzienlijke stormgebeurtenissen zal het Hawaii Department of Transportation (HDOT) vanaf de kust monitoren op ‘structurele verplaatsing’, volgens een rapport van het State Department of Land and Natural Resources uit juni 2026.
Deelname van de gemeenschap
Het huwelijk tussen kustbescherming en herstel is belangrijk voor de lokale bevolking – net als verantwoording, vertelde Anthony Makana Paris, voorzitter van buurtraad nr. 34 Makakilo Kapolei Honokai Hale, aan Mongabay. De haven van Kalaeloa is een belangrijk industrieel knooppunt dat al tientallen jaren wordt geplaagd door vervuiling door zware metalen en overtredingen van regenwater.
‘Als we naar de verhalen van onze oldtimers luisteren, herinneren ze zich de tijd dat de limu, of het zeewier, zo wijdverspreid was dat je erin verstrikt raakte als je het water in liep,’ zei Paris, ‘wat vandaag niet het geval is.’
“De gemeenschap heeft zich verzameld om te proberen een betere behandeling te krijgen,” zei Paris, en “om gemeenschapsvoordeelovereenkomsten te sluiten met grote ontwikkelaars.” Het projectteam van de golfbreker van Kalaeloa zal halfjaarlijks voortgangsrapporten sturen naar a huieen coalitie van belanghebbenden uit de gemeenschap en de industrie, waaronder Neighbourhood Board No. 34 en Kuleana Coral Restoration.
Eenmaal geïnstalleerd, zal het eigendom van de golfbreker worden overgedragen aan de HDOT en zal het eerste jaar van exploitatie worden betaald met $ 915.000 aan staatsfondsen. Het geld komt uit Green Fee-fondsen, een belasting van 0,75% op accommodaties zoals hotelkamers en cruiseschipaccommodaties waarmee milieu- en veerkrachtprojecten worden gefinancierd.
Dit golfbrekerontwerp zou uiteindelijk in andere Hawaïaanse wateren kunnen worden ingezet, vertelde staatsvertegenwoordiger Darius Kila, voorzitter van de transportcommissie van het Huis van Afgevaardigden van Hawaï, telefonisch aan Mongabay.
“Het is duidelijk dat niemand nog een zeewering wil zien of een beperkte toegang tot de kustlijn wil”, zegt Kila. “Dus dit is voor ons een manier om de toegang tot de kustlijn te beschermen en vervolgens ook onze worstelende rifkolonies een kans te geven om te gedijen.”
Bannerafbeelding: Componenten van het hybride rifsysteem dat wordt geïnstalleerd in de haven van Kalaeloa, waarin 60 kunstmatige, betonnen rif-nabootsende structuren met levend koraal zullen worden geïntegreerd. Afbeelding met dank aan het Hawaii Department of Transportation.
Kunstmatige opwelling van de zee, problematische klimaatoplossing die langzaam vordert
Citaties:
Norris, BK, Reguero, BG, Bartolai, J., Yukish, MA, Rhode-Barbarigos, L., Haus, BK, … Beck, MW (2025). Het ontwerpen van modulaire, kunstmatige riffen voor zowel kustverdediging als koraalherstel. Kusttechniek, 199104742. doi:10.1016/j.coastaleng.2025.104742
Saengsupavanich, C., Ariffin, EH, Yun, LS, & Pereira, DA (2022). Milieu-impact van ondergedompelde en opgekomen golfbrekers. Helijon, 8(12), e12626. doi:10.1016/j.heliyon.2022.e12626
Feedback: Gebruik dit formulier om een bericht te sturen naar de redacteur van dit bericht. Als u een openbare reactie wilt plaatsen, kunt u dat onderaan de pagina doen.
