Vil Mandø overleve klimaforandringen? Geografi Aalborg Universitet P3 Projekt Efterår Antonia [Firmenname]

Transkript

1 Vil Mandø overleve klimaforandringen? Geografi Aalborg Universitet P3 Projekt Efterår 2010 Antonia [Firmenname]

2 Kilde: Welt online (2008). Von Wattwürmern und Wanderdünen. Lokaliseret d. 3. Januar 2011 på World Wide Web: 2

3 Titel: Vil Mandø overleve klimaforandringen? Tema: Danmarks Kyster Projektperiode: Efterår 2010 Projektgruppe: geosem3_2010_5 Deltagere: Pia Clausen Vejledere: Morten Lauge Pedersen Synopsis: Projektet tager udgangspunkt i klimaforandringen og hvilken betydning den har for vadehavet med speciel fokus på øen Mandø. Indledende beskrives hvordan vadehavet er blevet dannet og hvordan mennesket har påvirket landvindingsprocessen. Endvidere vil der gennem en analyse af klimaforandringen og Mandøs diger udpeges et område som er specielt sårbart overfor stormfloder. Dette vil tilsammen danne grundlag for et estimat om digerne på Mandø kan holde hvis ikke der bliver gjort en indsats. Følgende kommes der med et løsningsforslag. For endeligt at konkludere hvor megen indsats der skal til for at bevare Mandø. Oplagstal: 4 Sideantal: 35 Bilagsantal og -art: 3 Afsluttet den: 4. januar 2011 Rapportens indhold er frit tilgængeligt, men offentliggørelse (med kildeangivelse) må kun ske efter aftale med forfatterne. 3 af 36

4 Indholdsfortegnelse INDLEDNING... 5 PROBLEMFORMULERING... 5 VADEHAVET GENERELT... 6 VADEHAVETS DANNELSE... 6 LANDVINDING... 7 STORMFLOD KLIMAFORANDRINGER TEMPERATURUDVIKLINGEN STIGNING AF HAVSPEJLET ANDRE UDVIKLINGER VED STIGENDE TEMPERATUR KONSEKVENSER AF KLIMAFORANDRINGER FOR VADEHAVET MANDØ MANDØS HISTORIE ANALYSE AF MANDØ Koteanalyse...25 KAN MANDØS DIGER HOLDE? TYSKLAND SOM EKSEMPEL KONKLUSION BILAG BILAG BILAG BILAG LITERATURLISTE af 36

5 Indledning Gennem de sidste 100 år har den globale temperatur været stigende, dog har denne stigning været kraftigere på den nordlige halvkugle. Temperaturstigningen har bl.a. indflydelse på havvandstanden, som også stiger. Dette er et stort problem for de lavtliggende landområder rundt omkring i verdenen. Disse områder tures med at oversvømmes når havvandstanden stiger yderligere. Det største problem ved at disse områder oversvømmes er, at de ofte er tæt befolkede. Et af disse områder er bl.a. Bangladesh, hvis kystnære områder allerede ved en minimal stigning af havvandstanden trues af at oversvømmes. Når dette sker vil det medføre, at mange mennesker bliver hjemløse og bliver nød til at flygte til andre lande og områder. Dette er en af grundene hvorfor der har været fokus på klimaudviklingen i de sidste år. Dog er det ikke kun ulande som Bangladesh, der trues af oversvømmelser, også industrilande som Holland og Danmark vil stå overfor samme situation. Både Danmark og Holland har kyststrækninger som udsættes for et enormt pres når havvandstanden stiger. Disse kyststrækninger er som regel sikret af diger og klitter, dog vil disse ved stigende havvandstand udsættes for kraftigere og højere stormfloder, da Stormflodernes kraft også øges af klimaforandringen. Derfor vil denne rapport analysere hvordan klimaforandringen påvirker den mindste af de danske vadehavsøer, Mandø. Dette gøres idet der først beskrives hvordan vadehavet er blevet dannet for derefter at analysere hvordan klimaet har forandret sig. I samme del analyseres Mandø, samt Mandøs diger og hvor lang tid de kan holde. I den efterfølgende del ses der på en mulig løsning og rapporten ender med en konklusion. Problemformulering Vil kommende stormfloder, som forstærkes af klimaforandringerne, overskylle Mandøs diger? 5 af 36

6 Vadehavet Vadehavet er betegnelsen for det område af Nordsøen der starter udenfor Hollands kyst i nærheden af Den Helder og strækker sig op til Ho bugt ved Esbjerg i Danmark. Vadehavet rummer i alt 42 øer hvoraf 5 er danske. Den danske del af vadehavet hører med til Nordfrisland som går fra Elben til Ho Bugt og er i alt på 850 km2. Området er kendetegnet ved at det periodisk oversvømmes af tidevandet. De områder der er tørre ved lavvande kaldes for vader, deraf kommer også navnet vadehavet (Sørensen, 1995). De danske øer fungerer i dag som barriereøer og beskytter det bagvedliggende land mod bølgernes eroderende kraft. Da bølgerne mellem øerne og landet ikke er så kraftige dannes der områder som er lavvandet, saltet eller brakt. Her aflejres meget fint sediment og der dannes derved marsk og vader. Disse områder kaldes laguner (den store danske, lagune, udateret). I dette afsnit beskriver rapporten vadehavets dannelse, dets bebyggelses mønstre, såvel som stormfloder, digebygning og digebrud. Dannelse Under weichsel istiden var store dele af Skandinavien dækket af et tykt lag is. Indtil ca f. Kr. var Danmark dækket af is, lige bortset fra det sydvestlige Jylland som var isfrit. Israndlinjen strakte sig fra Flensborg til Viborg og forløb derefter vestpå til Bovbjerg. Da isen begyndte at smelte dannedes der store smeltevandsfloder, som gravede brede grøfter på deres vej til havet. Disse smeltevandsfloder fortsatte langt ud i Nordsøen og transporterede derved store mængder af sediment. Ved denne bevægelse af sediment hen imod Nordsøen blev de omliggende områder fyldt op med grus og sand fra afsmeltningen (Sørensen, 1995). Således blev hedesletterne dannet. Kort 1 viser hvordan største delen af den gamle morænejord i den sydvestlige del af Danmark er blevet borttransporteret med smeltevandsfloderne. Det eneste der står tilbage er bakkeøerne, der ikke blev berørt Kort 1 Kilde: Sørensen (1995) fordi de ligger højere end resten af landet. Derudover kan det ses på kortet, at vadehavet består af marskjord. Marskjord er opbygget af marine sedimenter bestående af 6 af 36

7 klæg, som er en blanding af silt og ler som overvejende kommer fra organisk oprindelse som f.eks. ekskrementer fra orme og muslinger (den store danske, vadehavet, udateret). Hvordan klæg aflejres forklares senere i rapporten i afsnittet om landvinding. Desuden ses der på kortet, at de danske vadehavsøer både består af klæg og marint sand. Dog var det ikke kun sedimenttransporten istiden havde indflydelse på. Kort 2 viser jordtypefordeling i Danmark. På kortet ses der hvor israndlinjen har været, da denne skiller de lerede jorde fra det mere sandede jorde. Under istiden blev de områder som var dækket af is trykket ned. Isens store vægt udsatte den løse jordskorpe for et meget højt tryk, hvilket gjorde, at landet begyndte at synke. Dette havde Kort 2 Kilde: Hedeman (2003) også en stor indflydelse på de områder som ikke var dækket af is, da disse hævede sig. Da isen smeltede lettedes trykket og de områder som før var dækket af is begyndte nu at hæve sig igen, mens de andre områder som før blev trykket op begyndte at synke. Denne proces førte til at området omkring vadehavet er sunket ca. 15 meter i perioden fra 3000 f.kr. til i dag. Da landet i vadehavet ofte lå på samme højde som havet eller under havspejlet påvirkede sænkningsprocessen landet således, at dele af de øer vi kender i dag er forsvundet, mens andre øer er forsvundet helt. Den nuværende sænkningstakt sættes til at være på 4 mm pr. år (Pejrup, 2009). Landvinding Udover istiden er der også andre faktorer som har påvirket og stadig påvirker vadehavets udseende. Vadehavet påvirkes dagligt af bølgernes og havstrømmenes kraft. Den strømning som dominerer vadehavet er tidevandet. Tidevandet er en rytmisk sænkning og hævning af havoverfladen (den store danske, tidevand). Det påvirkes såvel af solens som også af månens massetiltrækningskraft. I løbet af døgnet påvirker disse kræfter havet og der opstår ebbe og flod. Ved ebbe og flod transporteres der så store vandmængder at forskellen mellem disse normalt ligger på ca. 2 meter. Når solen og månen står på den samme side af jorden og trækker vandet i den samme retning opstår der en springflod. Det betyder at vandstanden ved flod ligger højere end normalt. Når 7 af 36

8 solen og månen derimod står over for hinanden og trækker vandet til hver sin side sker det modsatte, der opstår en nipflod. Det betyder at vandstanden ved flod ligger lavere end normalt. På grund af tidevandet opstår der en bevægelse af sediment i vadehavet. Under denne bevægelse transporteres store mængder af sediment fra et sted til et andet. Dette sker pga. erosion. Ved erosion løsnes der nogle partikler fra sedimentoverfladen og transporteres hen til et andet sted hvor de aflejres. Hvor meget og hvor langt partiklerne bevæges er afhængigt af vandhastigheden og partiklernes størrelse. Det allerfineste partikler Figur 1 Kilde: Galsgard, J (1998) bevæger sig fra havbunden op til overfladestrømmen og bliver transporteret via denne. De grovere og tungere partikler såsom sten transporteres via bundstrømmen. Da disse partikler er for tunge til at flyde med bundstrømmen bevæges de kun lidt i form af mere eller mindre store spring. Figur 1 viser hvilke hastigheder der skal til for at erodere hhv. ler, sand og grus. Derudover illustrerer figuren også ved hvilke hastigheder materialet aflejres og hvornår det transporteres. På figuren ses der, at fint materiale transporteres selv ved meget langsomme hastigheder, mens grus kun transporteres ved store hastigheder på over 10 cm/s. Desuden ses at sand aflejres selvom vandet er i bevægelse mens meget fint materiale kun aflejres når vandet nærmest står helt stille som f.eks. i lagunerne. Det meget fine materiale er bl.a. ler og silt og når dette aflejres opbygges nye klæglag. Klæglagets tykkelse er dog svingende, da løse partikler fjernes igen når vandet forsvinder. I de partikler som har sat sig fast og dermed ikke fjernes opbygges der store mængder af organiske aflejringer og denne proces kaldes tilslikning (Galsgard, 1998). Tilslikningen sker typisk foran diget og det fører til at områderne før digerne som regel er meget frugtbare, da det høje indhold af organisk materiale forsørger adskillige organismer optimalt. Derfor blev der udviklet forskellige metoder på hvordan det frugtbare land kan indvindes således at det kan bruges til landbrug. En metode er at bygge faskingærder, som virker som spærremure, dog kan vandet enkelte steder stadig løbe igennem. Faskingærder har ofte en firkantet form og kun begrænset plads for vandet at flyde igennem. Ofte er der kun en side som er har et hul hvor vandet kan løbe igennem. Inde i faskingærderne, i de såkaldte 8 af 36

9 slikgårde, aftager vandets hastighed og det finkornede materiale aflejres. Når vandet trækker sig tilbage pga. ebben forhindrer faskingærder, at det aflejrede materiale transporteres på ny. Dermed forbliver materialet i slikgården og der indvindes nyt land. For at øge landvindingen yderligere kan der graves grøfter, som er meget lave og brede, i slikgårdene. Det slik som graves op lægges i mellemrummene således at disse bliver lidt højere. Derved opnås der, at vandet ved tilbageløb følger grøfterne og dermed ikke river det aflejrede materiale fra de højere liggende arealer med sig (Sørensen, 1995). Derefter forringes grøfternes bredde og dybden øges årligt. På denne måde bliver det indvundne areal større, mens grøfterne stadig kan klare at føre vandet ud. Når det indvundne areal er stort nok bygges der et dige omkring det for at beskytte det mod erosion. I dag indvindes land stort set kun for at beskytte kysterne, da det Figur 2 Kilde: Sørensen (1995) bremser bølgernes kraft og dermed forhindrer massiv erosion på digerne (Cassens, 2005). Figur 2 er et eksempel på hvordan mennesker gennem tiden har indvundet land efter den foroven beskrevne metode. Figuren viser, en tysk ø i vadehavet og hvordan mennesker har forøget øens areal ved at indvinde land. Derudover ses der, hvornår de forskellige dele er blevet indvundet og hvilken form de har. På figuren ses også, at indvindingsprocessen ofte foregik på den østlige del af øen, dvs. ind mod kysten. Dette skyldes, at det er her i lagunerne, at vandet har den langsomste flydehastighed og der derfor aflejres mest finkornet materiale her. Figur 3 viser hvordan mennesker har udnyttet det nyt indvundne og lavt liggende land. I det første stadie var der kun bebyggelse på de højere beliggende områder. Mens dyrene græssede på de lavtliggende område som nemt blev oversvømmet, da der ikke var et dige. Det næste stadie var der enkelte landmænd som flyttede ned på de lavere beliggende områder, da disse er meget frugtbare, men stadig meget fugtige. Da der var bygget et dige, var faren for oversvømmelser begrænset. Derefter, i det tredje stadie, blev landet afvandet og der var mulighed for intensivt brug af landet. I det sidste Figur 3 Kilde: Sørensen (1995) stadie, det som vi befinder os i i dag ses der, at 9 af 36

10 landbruget stort set er forsvundet, da det siden omlægningen af landbruget ikke er rentabel at drive landbrug her (Cassens, 2005). Desuden er majoriteten af bebyggelsen på det lave land som beskyttes af diger. Denne udbredte bebyggelse på det lave giver en del problemer, da det ny indvundne land ofte kun ligger få centimeter over havspejlet. Derfor er området ekstremt sårbar for oversvømmelses og digebrud, der ofte opstår pga. stormfloder. Stormflod En stormflod dannes når en storm kulminerer med højvande. Stormfloder i vadehavet dannes typisk i perioden fra oktober- marts (stormrådet, udateret). Det er fordi vadehavet på dette tidspunkt er udsat for mange lavtryk og der dermed er der større chance for at lavtryk kulminerer med andre faktorer: højvande og springflod (Cassens, 2005). Det er primært stormens vinde som afgør hvor kraftigt stormfloden bliver, da den muliggør de ekstreme vandstande. Vadehavet er specielt sårbar når stormen kommer fra vest, da vinden så presser Nordsøens vand mod kysten. Her stuves vandet så op oveni højvandet, hvilket resulterer i at højvandet bliver flere meter højere end normalt (Sjæklen, 1982). Figur 4 viser en sådan situation. Den illustrer situationen ved stormfloden i Her ses at vinden kommer fra nord og så drejer mod vest, derfor kan den udvikle sig meget kraftig, da den har langt og frit løb over åbent hav. Udover at vandet presses ind af vinden har vinden en anden ulempe: Den forhindrer også lavvandet mellem de to højvande. Det betyder at det følgende højvande lægges oven i det allerede opstemmede vand og det er her de kritiske vandstande opnås. Så vindens effekt på vandet kan øge vandstanden betydeligt med Figur 4 Kilde: Sjæklen (1982) optil 5-6 meter (DMI, stormflod, udateret). Det vil sige, at stormfloder er en af de mest truende situationer for vadehavet og dets befolkning, da det kun er digerne som forhindrer at landet oversvømmes. Et dige er typisk opbygget af et tykt lag klæg, som gennem sit fine sediment er meget tæt og svær at gennemtrænge for vandet. Over klæglaget vokser græs, som forhindrer, at vandet eroderer klæglaget og dermed slår huller i diget. Når en stormflod har slået hul på græsdækken, begynder vandet og bølgerne at erodere det underliggende sediment bort og i 10 af 36

11 sidste ende bryder diget. Digets havside er typisk en meget flad skråning, da denne struktur mindsker bølgeslagspåvirkningen (den store danske, havdige, udateret). Landsiden er også dækket af græs, men ofte lidt stejlere end havsiden. Digets kronekote bestemmes ud fra beregninger af forventet stormflods vandstand og bølgeopskylshøjde, svarende til et vedtaget sikkerhedsniveau. Dette udtrykkes f.eks. som en sandsynlighed for væsentlig overskyl inden for en årrække (den store danske, havdige, udateret). Figur 5 viser opbygningen af et typisk dige. Figur 5 Kilde: Den store danske, havdige (udateret) Den viser de forskellige lags tykkelse, som er afgørende for digets modstandsevne. Der ses at klæglaget er dobbelt så tyk på havsiden end det er på landsiden, da den er af afgørende betydning for at vandet ikke kan komme igennem og erodere på sandlaget, som ligger under klæglaget. Hvis vandet trænger igennem klæglaget og eroder sandlaget vil det hurtigt føre til at diget ikke kan holde længere og bryder. Bilag 1 viser de forskellige faser for digebrud. I den første fase erodere bølgerne på digets havside, idet bølgerne slår på diget med stor kraft. I anden fase når bølgerne op over diget kronekote og det overskyllende vand eroderer digets landside. I tredje fase af et digebrud udsættes diget for så meget vand at klæglaget gennemfugtes og det gør at vandet kan erodere de finkornede lag. Dette gør, at der kommer huller i diget og diget eroderes indefra. Overskylningen forsætter og erosion af landsiden fortsætter også. I den fjerde og sidste fase fortsætter erosionen på havsiden af diget, som bliver stejlere og smallere og hullerne i diget bliver større. Alt dette medfører at diget ikke kan holde til vandets enorme tryk og bryder som det vises på den sidste figur i bilag 1 (Deich und Haupsielverband Dithmarschen). Gennem tiden har vadehavet været udsat for nogle meget kraftige stormfloder som har medført at digerne brød. I 1362 var stormfloden så kraftigt at mennesker dødede og at en del af vadehavet forsvandt. Denne stormflod kaldes også den store Manddrukning. En anden stor stormflod var i Den ramte især Holland, hvor mennesker dødede efter at et dige brød. I November 1981 var stormfloden så kraftigt at vandstanden ved Esbjerg var 11 af 36

12 4,53 meter over normalen. En af de sidste store stormfloder var i Den ramte især det danske vadehav (DMI, stormflod, udateret). Ved Esbjerg stod vandet 3,98 meter over normalen, mens den stod endnu højere ved Ribe. Dette viser at mennesket er meget sårbar overfor stormfloder, da man har valgt at bosætte på de lave områder og stormfloderne derfor kan koste mange menneskeliv især når havvandstanden stiger og landet stadig synker. 12 af 36

13 Klimaforandringer Klimaforandringer handler om at klimaet i et givent område ændrer sig i løbet af en periode. Sådan en periode er typisk 30 år. Dog kan ændringer i temperatur, nedbør, sol og vind også skifte hurtigere (klima- og energiministeriet, udateret). I dette afsnit kommer rapporten ind på temperaturudviklingen i den seneste tid og fremtiden. Derudover kommer afsnittet også til at handle om havvandstanden og storme i den kommende fremtid. Den sidste del af dette afsnittet vil komme ind på konsekvenserne af klimaforandringerne specielt med henblik på vadehavet. Der vælges i denne rapport at ses bort fra såvel moder hvordan der forhindres global opvarmning såvel som at se på hvorfor klimaet forandres. Der fokuseres udelukkende på følgerne af klimaforandringen. Temperaturudviklingen Når temperaturen stiger har det indflydelse på havspejlet. Mange tæt befolkede områder er meget sårbare overfor stigninger af havspejlet. Selvom temperaturen kun stiger med 0,2 grader pr. 10 år vil det medføre en stigning af havspejlet som så vil medføre at mange folk i de lavt liggende områder rundt omkring i verdenen vil være udsat for at blive hjemløs som tidligere nævnt i indledningen. Derfor har IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) udarbejdet en klimarapport som beskriver klimaforandringer og optegner forskellige scenarier. I IPCC klimarapport fra 2001 beregnes der hvordan verdens klima fremtidig forandres og derudfra kan det så beregnes hvilke konsekvenser det vil have for verdens befolkningen. Ifølge klimamodellerne vil temperaturstigningen forsætte. På figur 6 ses middeltemperaturen i Danmark i perioden fra 1870 til Figuren viser at den lineare temperatur har været stigende lige siden 1870, dog ses der også at den aktuelle temperatur er mere svingende. 13 af 36

14 Figur 6 Kilde: Sestoft (2008) Desuden ses der, at middeltemperaturen er steget fra at være på 7 grader til at ligge på ca. 8,3 grader. Dette er en stigning på mere end 1 grad på en periode af 130 år. Desuden ses, at temperaturen er steget kraftigere i perioden fra 2000 til i dag. Denne kraftige temperaturstigning vil ifølge IPCC klimamodeller fortsætte. I Danmark regnes der med, at klimamodel A2 er mest sandsynligt, da det bygger på den forsættende trend fra det 20. århundrede. På figur 7 ses den mest sandsynlige temperaturudvikling i de forskellige modeller. I model A2 stiger den globale overflade temperatur med 3,6 grader indtil A2 modellen er den model med den største Figur 7 Kilde: DMI, fremtidens klima Middeltemperatur i Danmark Temperatur Linear (Temperatur) temperaturstigning, dog stiger de andre modeller også mellem 1,6-2,9 grader. Dette viser, at IPCC er overbevidst om, at overflade temperaturen vil stige i de kommende 90 år. De sandsynlige temperaturudviklinger fra for A2 modellen viser, at stigningen kan blive endnu kraftigere, da estimatet går fra 2,0-5,4 grader (DMI, fremtidens klima, udateret). 14 af 36

15 Figur 8 viser temperatur udvikling på en global skala. Det første billede viser temperaturstigningen i årene og billede nr. 2 viser udviklingen i årene Figur 8 Kilde: DMI, Fremtidens klima (udateret) På figuren ses, at temperaturen i den første periode stiger omkring 1-1,5 i det nordlige Europa og på Grønland. Stigningen vil bl.a. gøre, at indlandsisen på Grønland smelter. Det smeltende is vil strømme ind i havet og dermed øges havvandstanden. Desuden ses der på figuren også, at den globale opvarmning hovedsagligt rammer den nordlige halvkugle. I Antarktis stiger temperaturen kun med 0,5-1 grader. Den anden periode viser temperaturstigningerne i perioden fra og der ses, at temperaturen i på nordlige halvkugle er steget yderligere, mellem 5 og helt op til omkring 8 grader. Det vil have meget drastiske følger for verden, da det ville medføre en kraftig afsmeltning af indlandsisen på Grønland. I anden periode ses der desuden, at temperaturen omkring Antarktis også vil stige kraftigt. Det vil så medføre yderligere afsmeltning af is som vil forøge det globale havvandstand. Stigning af havspejlet Den globale havvandstand har varieret en del i løbet af jordens historie. Som set tidligere i denne rapport har istiden betydet at havvandstanden har ligget betydelig laverer end i dag, da meget af vandet var i frossen form. Dengang var havspejlet ca. 120 meter lavere end vi kender det i dag. 15 af 36

16 På figur 9 ses sammenhængen mellem stigende temperaturer, global havvandstand og snedækken på den nordlige halvkugle. Ud fra figuren ses der, at der er en stærk korrelation mellem temperaturstigning og isdækken på den nordlige halvkugle. Ved stigende temperatur Figur 9 Kilde: DMI, figuerer fra den danske IPCC rapport til trykte medier (udateret) smelter mere og mere af isen på den nordlige halvkugle, herunder bl.a. indlandsisen på Grønland. Denne sammenhæng har indflydelse på den globale havvandstand, da denne stiger. Stigningen af havvandstanden har to grunde. For det første har varmere vand har en større massefylde end kold vand, derfor vil det tilstedeværende vand fylde mere, når temperaturen stiger. Denne effekt estimeres til at udgøre ca % af havspejlet stigning. Den anden grund til stigningen er, at polerne og især nordpolen begynder at smelte ved stigende temperaturer. Der ses ud fra grafen at der har været en kraftig stigning af temperaturen i perioden fra , men så faldt temperaturen igen for derefter, dvs. perioden fra 1950 indtil i dag, at stige konstant. Denne konstante stigning kan også aflæses på oversigten over snedækken. Snedækken har en stærkt aftagende trend siden Dog har der været enkelte positive udsving. Den gennemsnitlige globale havvandstand derimod har en meget klart opadgående trend. Den er steget lige siden målingerne begyndte i omkring af 36

17 Figur 10 Kilde: Hamburger Bildungsserver (2008) Figur 10 viser den estimerede havvandstand i de kommende år. De forskellige farver indikerer de forskellige klimamodeller. Den røde er A2 modellen som anses for at være mest sandsynligt. Figuren viser den målte havvandstand i perioden fra 1860 til i dag. På grafen ses, at uanset hvilket model der bruges, vil havvandstanden i hvert fald stige med 70 cm eller mere indtil I model A2 estimeres havvandstanden til at stige med over 85 cm indtil Desuden viser grafen også forskellen på de forskellige modeller som går fra 70 cm cm, dvs.at der er tale om en variation på omkring 30 cm. Stigningen vil have store konsekvenser på global skala, men helt sikkert også på national plan. Den stigende havvandstand medfører ikke kun oversvømmelser men også at kystlinjen nogle steder viger. Den viger med ¼-½meter år hvis vandstanden stiger med 4 mm pr år. 17 af 36

18 Figur 11 Kilde: Sjæklen 2009 Figur 11 viser det danske vadehav som det ser ud hvis havvandstanden stiger med 5 meter. På figuren ses, at mange områder vil være oversvømmet og nogle øer vil nærmest være helt forsvunden. Dette understreger hvor vigtig det er at sikre kysten i god tid. Hvis kystsikringen planlægges efter et system som estimerer en lav stigning i havvandstanden, men der i stedet for sker en stor stigning i havvandstanden vil dette medføre at de danske kyster oversvømmes. Den danske kystsikring skal derfor planlægges efter det mest sandsynlige model for at beskytte det danske landskab og for at forhindre at bruge for mange skattepenge på kystsikringen. 18 af 36

19 Andre udviklinger ved stigende temperatur Dog ændres ikke kun vandstanden ved stigende temperaturer, vinden påvirkes også. Som set tidligere er vinden afgørende for hvor kraftig en storm udvikler sig. Dog viser diagrammer over stormhyppigheder, at der ikke har været flere storme end i andre perioder. Figur 12 Kilde: Naturgewalten Sylt (2010) Figur 12 viser antal stormdage, dvs. dage med vindhastigheder over 8 Btf (Beaufortskala), på øen Sild i perioden fra 1965 til Ud fra figuren ses at der ikke er en klar trend i stormhyppigheder. Dvs. at selvom temperaturen er steget, især i de sidste 30 år, ses der ikke at der er kommet flere stormdage. Dette viser at der ikke umiddelbart ses en korrelation mellem antal stormdage i vadehavet og de stigende temperaturer i denne periode. Dog viser model A2, at stormene i fremtiden kan blive kraftigere end de har været hidtil. Figur 13 viser modelberegningerne for model A2 i perioden fra i dag til Den viser hvor meget den maksimale vind vil tiltage. 19 af 36

20 Figur 13 Kilde: Naturgewalten Sylt (2010) Der ses at stormhastighederne kan tiltage med optil 8 % indtil Dette vil have stor betydning for vadehavsregionen. Som set på figur 11, og som nævnt tidligere ligger vadehavet relativt lavt, dvs. mange områder ligger under 5 meter over DNN (Dansk normal nul). Kommende stormfloder vil have mere kraft, derfor stuves mere vand op i vadehavet og dermed vil vandstanden nå kritiske højder. Det vil medføre at nogle diger er i fare for at bryde og at erosionen af klitområder vil tiltage. De større skader som en kraftigere stormflod bringer med sig vil gøre, at det vil tage digerne og især klitområderne længere tid at regenereres naturligt. Dog er det ikke kun vindhastigheden som påvirker vadehavet, vindretningen har også en stor betydning for erosionen af kysterne. Den fremherskende vindretning i vadehavet har forandret sig i løbet af de sidste 30 år fra Vest til nu Sydvest (Binderup, 2005). Dette har konsekvenser for sedimenttransporten som nu eroderer fremspringende kyster og udfylder bugter. Men det har også betydning for kystsikringen, da der nu skal tages hensyn til, at andre kyststrækninger er specielt udsat for erosion og dermed rykket ind i farezonen. 20 af 36

21 Konsekvenser af Klimaforandringer for vadehavet Klimaforandringerne er af afgørende betydning for vadehavet og dets fremtid. Når forandringer af havvandstanden, vinden og temperaturen kan beregnes kan fremtidige følger estimeres. I dette afsnit vil rapporten belyse konsekvenserne af klimaforandringen og hvordan disse påvirker stormfloderne. Figur 14 viser en model over hvor meget vand der stuves op ved stormfloder i perioden fra i forhold til perioden Modellen forudsætter, at udslippet af drivhusgasser forbliver på samme niveau som i dag. Figur 14 Kilde: Naturgewalten Sylt (2010) På figuren ses hvilke konsekvenser den forøgede vind har for vadehavet. Nede omkring Holland øges vandet med optil 0,2-0,25 meter, mens det i danske vadehav stiger med 0,4 meter eller endnu mere. Det vil betyde, at det er især de danske og de tyske øer som vil udsættes for kraftigere storme og at det er specielt her, at der skal gøres en forbedret indsats i kystsikring. Da konsekvensen ellers vil være oversvømmelser. Bilag 2 viser en anden konsekvens. Det viser den forventede effekt af temperatur forandringen på forskellige naturlige systemer. Her i rapporten lægges kun vægt på forandringen af kysten. Bilag 2 viser, at der selv ved minimal temperaturstigning vil komme 21 af 36

22 flere storme som vil erodere kysterne og dermed skabe store omkostninger for samfundet. Ved en stigning på mellem 3-4 grader vil 30% af de kystnære områder forsvinde og antallet af mennesker som årligt bliver udsat for oversvømmelser ved kysterne vil stige. I A2 modellen stiger temperaturen med ca. 5,4 grader indtil 2100 og en stigning af havvandstanden på 85 cm. Det vil betyde, at der må gøres en stor indsats for at opretholde de danske kyster. Derudfra ses, at vadehavet både vil blive udsat for flere storme og kraftigere storme. Det vil gøre at både digerne og klitterne vil blive udsat for voldsommere stormfloder, som vil ødelægge deres struktur. Når der ses på figurerne 10 og 14 i kombination ses der at de kommende stormfloder bliver kraftigere og at havvandstanden samtidig stiger. Det vil have store konsekvenser for de kystnære områder, da disse med tiltagende kraftige storme, som stuver vandet mere og højere op, og med stigende havvandstand vil blive truet endnu mere. Alle kystnære områder trues af klimaforandringerne og dens følger, dog er vadehavet ekstremt udsat for følger, da landet stadig synker. Det og de andre følger af klimaforandringerne gør at vadehavet er en af de mest udsatte regioner i Danmark. 22 af 36

23 Mandø Mandøs historie Mandø er en ø som ligger i vadehavet og er 8 km² stor. Den er omgivet af tidevandsflader, og består af marskland som er dannet i læ af et mindre klitområde mod sydvest. Mandø er omgivet af et havdige, bortset fra i den sydvestlige del hvor øen beskyttes af et klitområde. Denne del af øen er bedst sikret mod stormfloder, da klitterne er højere end digerne. Mandø, som tidligere bestod af to øer, gammel Mandø og ny Mandø, blev 1500-tallet ramt af en kraftig stormflod. Denne tvang befolkningen til at flytte Mandø by fra den nordlige ø til den sydlige ø, da den her lå i læ bag de beskyttende klitter. Her ligger Mandø by stadig i dag. Figur 15 viser kort over Mandøs udvikling fra årene 1794 til Ud fra de forskellige kort ses, at Mandø er vokset. Dette har sin årsag i at befolkningen har indvundet land som beskrevet i afsnittet om landvinding. Landindvindingen førte Figur 15 Kilde: Sørensen (1995) til, at de oprindelige to øer kunne gro sammen. Dog blev øerne først forenet, da der blev bygget et dige rundt om begge øer i Det første rigtige havdige blev opført i 1887 og sikrede større markarealer mod oversvømmelse. Dette dige blev gennembrudt af stormfloder i 1911 og 1923 og som konsekvens af dette blev et nyt og stærkere dige opført i årene , ringdiget. Ringdiget er stadig det dige som beskytter Mandø i dag. Ydermere ses der på figur 15, at der siden 1870 drives landbrug på øen. Dette er indikeret ved et skraveret område. Det forøgede antal 23 af 36

24 landbrugsdrifter i 1901 skyldes, at der var mere landbrugsjord som ikke blev oversvømmet, da diget blev bygget Desuden ses også at både infrastrukturen er blevet udbygget og at bebyggelsen er vokset. Der er kommet flere veje, dog er der en vej der ses på kortene, ebbevejen. Det er denne vej som forbinder Mandø med fastlandet. Det er den eneste mulighed for at komme til øen udover med båd. Det er også den eneste transportvej til fastlandet i dag. Vejen kan kun benyttes ved lavvande, da den oversvømmes ved højvande. Ortofoto 1 viser Mandø i dag, herpå ses også Ortofoto 1 Kilde: Aagreen (2005) ebbevejen som forbinder den nordlige del af øen med fastlandet ved Vester Vedsted. Desuden ses der også, at majoriteten af øens areal bruges til landbrug og kun en lille del af arealet er bebygget. Byen ligger i den sydvestlige del af øen. Analyse af Mandø Hovederhvervet på Mandø har forandret sig meget gennem tiden. Udviklingen gik fra at have fokus på de primære erhverv til at fokusere på det tertiære erhverv i dag. Dengang var arbejdet opdelt efter køn: mændene var ude og fiske, mens kvinderne stod for landbruget som ofte kun var selvforsørgende. Da industrialiseringen for alvor slog igennem i Danmark steg også antallet af folk der flyttede til byen. Antallet af heltidslandbrug er faldet fra 25 i 1970 til 1 i 1997 (den store danske, mandø, udateret). I dag lever majoriteten af befolkningen af pension, deltidslandbrug og turisme (wikipedia, mandø, udateret). 24 af 36

25 Befolkningsudviklingen ses på figur 16. Figur 16 Kilde: Statestikbanken (udateret) Figuren viser, at befolkningstallet har været af aftagende tendens fra 1901 hvor der boede over 200 til 2010, hvor der boede under 50 mennesker på øen. Det betyder et fald i befolkningstallet på over 150 personer. Dette skyldes blandt andet, at det bliver sværere at drive landbrug, da vadehaveter blevet til et fredet område og at det primære erhverv idet hele taget er tilbagegående. De større byer og fastlandet trækker især de unge folk væk fra øen, da bl.a. fritidsmulighederne og indkøbsmulighederne er langt bedre på fastlandet end på øen. Den aftagende befolkning og den primære beskæftigelse indikerer, at der hovedsagligt lever gammle mennesker på Mandø. Koteanalyse Mandø er en lavtliggende ø som uden diger ville stå overfor jævnlige oversvømmelser. Ud fra kort 1 ses de forskellige højder på Mandø. Der ses, at meget af landet ligger under 2,5 meter over havvandstanden ligesom ebbevejen som ligger i den nordlige del af øen. Ud fra det kan der konkluderes, at uden diger ville disse områder også oversvømmes ved flod. Derdover ses også, at der er nogle steder på øen som ligger over 2,5 meter over havvandstanden og kun meget få steder der er på 5 meter eller derover. Områderne som ligger over fem meter er f.eks. klitterne i den sydvestlige del af øen. Dog er digernes kote undladt på kortet, så er derfor er det svært at udpege et specielt sårbart punkt på øen. Digernes højde ligger på hhv. 6,70 meter og 5, 50-6,50 meter. Det højere bydige er 1,2 km lang og beskytter ca. 175 ha land i alt. Mens det noget lavere ringdige, der nogle steder kun er 5,5 meter høj, er 6,3 km lang og beskytter 380 ha land (Sørensen, 1995). Kortet understreger at Mandø trues af både stigende havvandstand og kraftigere storme, da flere områder af øen er truet af at forsvinde hvis området oversvømmes. 25 af 36

26 Kort 3 Kilde: GIS 26 af 36

27 Kan Mandøs diger holde? I dette afsnit vil der beregnes hvornår vandet vil overskylle Mandøs diger, hvis ikke de bliver forhøjet eller forstærket. Grundlaget for beregningerne er estimatet for sænkningen af landet (4 mm pr år), estimatet for den stigende havvandstand (4 mm pr. år), samt gennemsnitstal for større stormfloder omkring Mandø som er udregnet på baggrund af bilag 3. Stormflod1, som har værdien 410,76, er gennemsnitten af alle kraftige stormfloder ved Ribe, mens stromflod2, som er 477,6 cm, er gennemsnitten af de 10 kraftigste storme. Bydiget Ringdiget1 Ringdiget2 Stormflod1 Stormflod2 650cm 650cm 550cm 410,76cm 477,6cm ,76cm 495,6cm ,4 142,4 42,5 430,76cm 507,6cm ,4 130,4 30,4 442,76cm 519,6cm ,4 114,4 14,4 458,76cm 535,6cm ,4 106,4 6,4 466,76cm 543,6cm ,4 98,4-1,6 474,76cm 551,6cm ,4 90,4-9,6 482,76cm 559,6cm Tabel 1 Kilde: Clausen, Pia (2010) Tabel 1 viser de forskellige højder af såvel digerne og stromfloderne. Tallene i spalte 2-4 er beregnet ved at trække stormflod 2 af digernes højde. Denne tabel går ud fra, at kommende stormfloder vil have samme kraft som tidligere kraftige stormfloder har haft. Dog indikerer figur 14, at stormstyrken vil være tiltagende og at der vil blive stuvet mere vand op i vadehavet. Derfor viser denne tabel kun hvad der vil ske hvis der kun tages hensyn til sænkningen af landet og den estimerede stigning af havvandstanden. Dvs. at denne tabel ser bort fra både stigende antal af storme, kraftigere storme såvel som at der stuves mere vand op ved kommende stormfloder. Dog viser tabellen, at selv hvis de ovennævnte faktorer ikke indtræffer vil vandet senest i 2090 overskylle ringdiget. Dette illustrerer figur 17 som er lavet ud fra tallene i tabel af 36

28 ,6 507,6 519,6 535,6 543,6 551,6 559,6 477, Bydiget/ Ringdiget1 Ringdiget2 Stormflod1 Stormflod2 Figur 17 Kilde: Clausen, Pia (2010) Figuren viser et estimat over de kommende stormfloders højde i perioden fra 2010 til Derudover indikerer den røde linje ringdiget2s højde, mens den grønne linje viser bydigets højde. Ud fra figuren ses der, at uden yderligere forhøjelse af ringdiget, vil dette blive overskyllet senest i år Når der tages hensyn til både kraftigere storme og hyppigere storme kan det formodes, at digerne vil bryde før Dette er fordi digerne har mindre tid til at regenerere sig, samt at kommende stormfloder vil være kraftigere end hidtidlige. Det vil betyde, at både ringdiget og bydiget vil blive truet af at overskylles. Ud fra disse informationer kan der udpeges et bestemt område som er mest udsat for kommende storme. Som set tidligere har klimaforandringen påvirket vindens retning som nu kommer fra SØ. Derfor vil den sydøstlige del af Mandø særligt blive udsat for kommende stormfloder. Derudover beskyttes denne del af øen af ringdiget som har størst risiko for at bryde. Det gør at denne del af øen kan udpeges som særligt sårbar. 28 af 36

29 Tyskland som eksempel Kystdirektoratet har sagt, at der skal gøres en indsats for at opretholde de danske kyster i forhold til klimaforandringen og det denne medfører. Dog siges der ikke hvornår dette skal ske og hvad det vil koste. Kystdirektoratet arbejder sammen med andre lande som står overfor samme situation, som f.eks. Tyskland og Holland. I Tyskland investeres der årligt mange millioner kr. i kystsikringen, ligesom i Danmark. Dog var det bl.a. tyskerne som har opfundet et varselsystem for stormfloder. Derfor kan det formodes, at tyskerne er førende i forskningen om hvordan vadehavet kan sikres mod kommende stormfloder. Regeringerne i de tyske forbundslande som har vadehav, har stor fokus på klimaforandringen og stormfloder. De har bl.a. besluttet i Niedersachsen, at nye diger vil blive bygget 25 cm højere og sådan at der kan forhøjes 1 meter yderligere hvis dette bliver nødvendigt. I Bremen er de i gang med at beregne nye kronekoter, for at kunne vide hvordan digerne skal forstærkes sådan at kan holde selvom havvandstanden stiger (NLWKN). Dog investerer Tyskland også mange penge i forskningen. Denne forskning fandt bl.a. frem til en ny måde at beskytte diger mod erosion. Det tyske firma Elestogran har udviklet elastomerpolyuretan-systemet, som skal beskytte digerne i fremtiden. Systemet går ud på at digernes græslag erstattes af et kunstig lag, som består af småsten som klistres sammen af en ny form plast. Dette kunstige lag skal dæmpe bølgekraften og bremse vandmasserne. Dette lag dannes ved at blande de to flydende komponenter som udgør polyuretan, som så blandes sammen med småstenene. Derved dækkes stenene af et fint lag gennemsigtig film. Derefter hældes blandingen på diget i en tykkelse på cm i løbet af 20 minutter efter sammenblandingen. Herefter hærder laget, også selvom det befinder sig under vand. Det kunstige lag er en fordel, da det gennem dens elasticitet og gennemtrængelighed giver en smule efter, når bølgerne slår ind mod det med deres store kraft. Dette gør, at vandets energi absorberes af de forbundne lommer mellem stenene. Derudover gør lommerne det også muligt for dyr at leve i digerne uden at der er fare for at digerne bryder. Laget eroderes langsommere end græslaget og dermed beskytter det de underliggende lag bedre mod gennemfugtning og erosion. Desuden er det nemmere at reparere laget, da der bare hældes et nyt lag på i stedet for at vente på at græsset vokser. Dermed vil diget været sikret selvom der kommer kraftigere og hyppigere storme Dette system er blevet testet bl.a. på øen Sild. Men også i Frankrig, Holland og Storbritannien sikres kysten i det de har klistret sten sammen på strandene (Jensen, 2010). 29 af 36

30 Denne nye teknik kunne godt tænkes også at fungere i det danske Vadehav, da det også fungerer på øen Sild. Den sydøstlige del af Mandø, som er udpeget som risikoområde, kunne profitere af denne nye teknik, da denne side af øen oftest udsættes for stormfloder og bølgernes enorme kraft. Hvis teknikken anvendes her, vil stormskaderne ikke være så store og digebrud ville kunne forhindres, da vandet ikke kan erodere laget væk så hurtigt. Det vil være en stor fordel, da det nye lag ikke vil have så mange skader som skal repareres mellem stormfloderne som bliver hyppigere i fremtiden. Det vil dog ikke betyde at diget ikke skal forhøjes, da uanset hvor svært det bliver for vandet at erodere laget væk, vil den kommende vandstand og sænkningen af landet gøre at diget oversvømmes. Derfor vil det være en god løsning at forhøje digerne på Mandø, samt at afprøve den nye teknik på den side af øen som er specielt udsat for stormenes erosive kraft. 30 af 36

31 Konklusion Klimaforandringen betyder, at havvandstanden stiger og at stormfloderne stuver mere vand op i vadehavet. Dette er et problem, da digerne ikke kan holde til de enorme kræfter og vandmasser. Når havvandstanden stiger vil det også forandre sedimentaflejringen og det vil udsætte diger for yderligere pres. Dette viser, at der skal gøres en indsats, fordi kommende stormfloder vil true Mandøs diger. Disse vil, ifølge beregningen fra tabel 1, bryde senest i 2090, men det udelukker ikke at det sker før. Dette vil ske selvom stormene kommer med samme styrke som set hidtidig. Når der tages hensyn til alle faktorer, dvs. at der også tages hensyn til stigende antal storme og stærkere storme, formodes ringdiget at bryde tidligere end i Det vil samtidig også betyde, at bydiget og ringdiget1 også kommer i farezonen og dermed trues hele øen af at oversvømmes. Dette kan dog forhindres, idet digerne forhøjes og forstærkes. Dette gælder især for den sydvestlige del af øen. Desuden har denne rapport opvist en potentiel løsning. Med den nye teknik formindskes såvel bølgeslagskraften og erosionen på det øverste lag af digerne. Denne nye teknik vil øge digernes modstandsevne og er nem at reparere i modsætning til det klassiske dige som er tildækket med et græslag. Derudover er den nye teknik ikke så sårbar overfor, at dyr graver sig ned i den, da den har nogle naturlige hulrum. Derfor vil den nye teknik sammen med en forhøjelse og forstærkning af diger gøre, at Mandø vil overleve de kraftigere stormfloder. 31 af 36

32 Bilag Bilag 1 Kilde: Deich und Hauptsielverband Dithmarschen 32 af 36

33 Bilag 2 Kilde: DMI, Fremtidens Klima 33 af 36

34 Bilag 3 kilde: Kystdirektoratet, af 36

35 Literaturliste Aagreen, Jørgen; Borgen, Peter; Hansen, Anna Dorte; Birkkjær, Kræn Ole (2005). Nationalpark Vadehavet. Lokaliseret d. 17. November 2010 på World Wide Web: B2986FD0F67D/72339/Rapport_Nationalpark_Vadehavet.pdf Binderup, Merete; Nielsen, Niels (2005). Kystproblemer. Geoviden 2005 nr. 3. Cassens, Maike, (2005). Küstenschutz in Schlewig-Holstein. Lokaliseret d. 13. December 2010 på World Wide Wen: Clausen, Pia (2010) Dansk Meteorologisk Institut, (udateret). Fremtidens Klima. Lokaliseret d. 16. December på World Wide Web: Dansk Meteorologisk Institut, (udateret). Figurer fra den danske IPCC rapport til trykte medier. Lokaliseret d. 16. December på World Wide Web: Dansk Meteorologisk Institut (udateret). Stormfloder. Lokaliseret d. 6. December på World Wide Web: Den store danske, havdige (udateret). Lokaliseret d. 7. December 2010 på World Wide Web: mning_og_afvanding/dige/dige_(havdiger)?highlight=dige Den store danske, lagune (udateret). Lokaliseret d. 5. December 2010 på World Wide Web: ologi_og_kysttyper/lagune?highlight=laguner Den store danske, mandø (udateret). Lokaliseret d. 15 december 2010 på World Wide Web: Mandø?highlight=mandø Den store danske, tidevand (udateret). Lokaliseret d. 5 December 2010 på World Wide Web: rafi/tidevand?highlight=tidevand Deich- und Hauptsielverband Dithmarschen, (udateret). Phasen des Deichbruches. Lokaliseret d. 13. December på World Wide Web: Xdf6dwTZRBhYXmwDpYM8- vdyxuy=&h=240&w=320&sz=135&hl=de&start=39&zoom=1&itbs=1&tbnid=l3seyaw0h 5eZtM:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3Ddeichbruch%26start%3D20%26hl%3 Dde%26sa%3DN%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1 35 af 36

36 Galsgard, J (1998). Indføring i sedimentgeologi. Dansk Geoteknisk Forening Bulletin nr. 12 Hamburger Bildungsserver, (2008). Zukünftiger Meerespiegelanstieg. Lokaliseret d. 17. December på World Wide Web: Hedeman, Laura; Dam, Peter; og Jacobsen, Johnny Gøsig (2003). De danske torp-landsbyers jordbundsforhold. Lokaliseret d. 11. December 2010 på World Wide Web: Jensen, Mette Buck (2010).Gennembrud: Diger forstærkes med småsten i plasticlim. Lokaliseret d. 27. December 2010 på World Wide Web: gennembrud-diger-forstaerkes-med-smaasten-i-plastiklim Klima- og energi ministeriet, Klima og energi guiden(udateret), lokaliseret d. 7. December 2010 på World Wide Web: Kystdirektoratet, (2007). Højvandstatestikker Lokaliseret d. 22. December 2010 på World Wide Web: Naturgewalten Sylt, (2010) Klimaausstellung. Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) (2007). Lokaliseret d. 17 December 2010 på World Wide Web: smand=26 Pejrup, Morten; Johannesen, Peter N; Madsen, Anni T; Nielsen, Lars Henrik; Andersen, Thorbjørn J (2009). Vadehavet: Dannelse, historie og processer. Geoviden 2009 nr. 1 Sestoft, Arne (2008). Danmarks klima Udleveret d. 6.september Sjæklen (1982). Stormfloden d. 24. November Esbjerg: Arnold Thomsen Sjæklen (2009). Vadehavets havne og ladestader. Varde: PE offset A/S Statestikbanken, (udateret). Folketal pr. 1 januar fordelt på øer og tal. Lokaliseret d. 14. November 2010 på World Wide Web: Stormrådet, (udateret). Stormflod. Lokaliseret på World Wide Web: Sørensen, H.E, (1995). Vadehavet- marsk og mennesker. 2. Udgave. Skærbæk: Forlaget Melbyhus. Wikipedia, Mandø (2010). Lokaliseret d. 22. December 2010 på World Wide Web: 36 af 36