Küstenerosion bedroht Eigentum und Ökosysteme, doch Wissenschaftler haben möglicherweise eine überraschende Lösung in Form von Elektroschocks gefunden. Durch den Einsatz kleiner Ladungen sind sie in der Lage, eine zementartige Verbindung zwischen Sandkörnern herzustellen.
Alessandro Rotta Loria, Assistenzprofessor an der Northwestern University, bemerkte in a Stellungnahme dass etwa 40 % der Weltbevölkerung in Küstengebieten leben und dass der steigende Meeresspiegel eine „große Bedrohung für diese Gemeinden“ darstellt.
Um eine Lösung zu finden, ließen sich Loria und sein Team von Meeresorganismen wie Muscheln und Muscheln inspirieren, die ihre Stoffwechselenergie nutzen, um Meerwassermineralien in ihre Skelette und Panzer umzuwandeln. Rotta Loria entschied sich für eine andere Energiequelle, nämlich einen Elektroschock.
Da Meerwasser viele gelöste Mineralien sowie große Mengen an Ionen enthält, können durch die Zugabe von Ladung zwei häufig vorkommende Mineralien entstehen: Magnesiumhydroxid und Calciumcarbonat. Letzteres ist der Hauptbestandteil von Molluskenschalen, während Ersteres in vielen Gesteinen häufig vorkommt.
„Mein Ziel war es, einen Ansatz zu entwickeln, der den Status quo im Küstenschutz verändern kann – einen Ansatz, der nicht den Bau von Schutzstrukturen erfordert und den Meeresuntergrund ohne den Einsatz von echtem Zement verbinden kann“, sagt Rotta Loria.
In einem Studie Rotta Loria, veröffentlicht in der Zeitschrift Communications Earth and the Environment, beschreibt ein Experiment, bei dem in Meerwasser getauchter Sand mit elektrischer Ladung beaufschlagt wurde. Das Team testete verschiedene Spannungen, die Zeitdauer, in der die Spannung an den Sand angelegt wurde, die Dichte des Bodens und andere Variablen. Sie stellten fest, dass eine Änderung der verwendeten Energie zwar das genaue Verhältnis der produzierten Mineralien verändern würde, sie am Ende aber nur einen milden elektrischen Strom von 2 oder 3 Volt benötigten, um das zu bekommen, was sie suchten: ein Material mit den Eigenschaften von natürlichem Zement, das die Sandpartikel zusammenhält.
„Nach der Bearbeitung sieht der Sand aus wie Stein“, sagte Rotta Loria. „Der Sand ist ruhig und dicht, nicht körnig und nicht zusammenhängend. Die Mineralien selbst sind viel stärker als Beton, sodass der resultierende Sand so stark und dicht sein kann wie ein Deich.“
Da die erforderliche Spannung so niedrig ist, stellt Rotta Loria keine Gefahr für das Meeresleben an der Küste dar.
„Die Anwendungsmöglichkeiten dieses Ansatzes sind zahllos“, sagte er. „Wir können damit den Meeresboden unter Meeresmauern stärken oder Sanddünen stabilisieren und instabile Landhänge stützen. Wir können es auch zur Verstärkung von Schutzbauten, Meeresfundamenten und vielem mehr nutzen. Es gibt viele Möglichkeiten, es zum Schutz von Küstengebieten einzusetzen.“
Das sind möglicherweise gute Nachrichten für alle, die es lieben, am Strand zu entspannen. Entsprechend Nach Angaben des United States Climate Resilience Toolkit verursacht Küstenerosion jährlich Sachschäden in Höhe von etwa 500 Millionen US-Dollar. Neben finanziellen Verlusten verursacht Erosion auch den Verlust von 80.000 Hektar Feuchtgebieten pro Jahr, was eine wichtige Rolle dabei spielt Rolle beim Hochwasserschutz und der Erhaltung der Wasserqualität, ganz zu schweigen von ihrem Wert für die Artenvielfalt und Erholung. Studie fanden heraus, dass bis zum Ende des Jahrhunderts bis zu 26 % der Strände der Erde durch Erosion verloren gehen könnten.
