由西北太平洋国家实验室的凯尔西·阿德基森拍摄
信用:CC0公共领域
上个月，当飓风“艾达”在路易斯安那州咆哮上岸时，一个由防洪闸、防洪堤和水泵组成的系统很大程度上阻止了水进入新奥尔良
湿地、岛屿甚至牡蛎礁等自然屏障也起到了“减速带”的作用，减缓了风暴的影响
尽管自然和人工系统都有其局限性，灰色基础设施——海堤、码头、堤坝——的维护成本很高，会增加侵蚀，甚至可能无意中留住水
将绿色基础设施(海滩、沙丘、岛屿、湿地)与灰色基础设施一起纳入防洪计划，可以保护社区，减少维护，并提供额外的社会和环境效益
太平洋西北国家实验室(PNNL)的地球科学家凯蒂·阿科玛说:“天然屏障提供了另一道防线，可以帮助保护基础设施。”
但是，你如何给通过湿地恢复避免洪水风险的价值贴上价格标签，或者衡量恢复珊瑚礁增加生物多样性的经济效益？到目前为止，还没有关于如何比较灰色和绿色基础设施的成本和收益的全面的国际指南
为了应对这一挑战，阿科玛最近与人合著了一份1000页的报告，概述了洪水风险管理的自然和基于自然的特征的指导方针
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陆军工兵部队
海堤和海草哪个更便宜？这要看情况而定
2005年，卡特里娜飓风将新奥尔良淹没在水下后，该市升级了防洪堤、防洪闸和水泵系统，耗资14美元
50亿
整整16年后，当艾达上岸时，新系统发挥了作用
美国有超过30，000英里的堤坝，每年可以避免数十亿美元的损失
但是它们也有很高的价格标签
平均60岁，许多防洪堤需要昂贵的日常维护
它们还提供了一种虚假的安全感，认为大堤可以抵御强烈风暴的冲击，这就是所谓的“大堤效应”
“首先，建造它们会导致栖息地的丧失
“目标是尽可能使用基于自然的方法，我们不想破坏湿地来建造更多的海堤
事实上，自然系统实际上可以帮助保护我们的灰色基础设施投资，”阿科玛说
例如，来自墨西哥湾的研究表明，绿色基础设施可以避免40%与气候变化、地面沉降和沿海发展相关的沿海风险
就避免洪水造成的损害而言，湿地和当地防洪堤提供的保护大致相同
然而，修复费用大约是当地堤坝的十分之一
此外，好处不仅仅是物理保护——湿地还吸收大气中的碳，或者为年轻的鲑鱼提供繁殖地
加上灰色基础设施，这种可能性相当大
“恢复生态系统仍然需要资源
但维护成本并不像传统的灰色基础设施那样高，”阿科玛说
“自然系统还通过增加渔业、财产价值、旅游或娱乐等方式提供利益，包括经济价值
" 走向绿色的理由 超级飓风桑迪袭击纽约并摧毁斯塔滕岛后，该州拨款6000万美元用于“活防波堤”项目，以修复曾经保护该地区的牡蛎礁
珊瑚礁抑制波浪能量，同时为海洋生物提供栖息地
从经济的角度来看，牡蛎礁的修复可以防止两倍于风暴的破坏，但成本却比提升房屋低五倍——这是海湾和大西洋沿岸的常见方法
这甚至没有考虑到难以标价的利益，如生物多样性或社会福祉
“人们不仅仅想免受洪水的侵袭，他们还想捕鱼、在沙滩上散步或欣赏美景
这些是我们可能无法从灰色基础设施中获得的好处，”阿科玛说
像生活防波堤项目这样的例子正在全国各地发生:仅路易斯安那州就花费了10亿美元用于海岸修复
权衡取舍 防洪并没有一个放之四海而皆准的解决方案，策略取决于项目成本、需求的迫切程度、面临风险的人数，以及生物多样性或旅游业是否是优先事项
“如果我们建设新的基础设施来保护社区免受洪水侵袭，我们是走向绿色还是走向灰色？还是两者兼而有之？”阿科玛说
“这些是许多社区目前面临的问题
" 灰色基础设施的维护成本可能会更高，但代价是自然系统通常需要更多时间才能完全发挥作用
美国40%的人口
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居住在沿海地区的人口和与气候变化相关的极端事件预计会增加，工程师和规划者将继续努力平衡绿色和灰色
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