重要导弹试验场如何不被巨浪淹没?美军要与时间赛跑

1月份的风暴期间,罗伊-纳穆尔岛的三分之一被洪水淹没,美国陆军表示完全修复损毁设施需要数月时间。

图片来源:U.S. Army Garrison, Kwajalein Atoll

罗伊-纳穆尔岛仅高出海平面3英尺。面对不断上升的水位和越来越极端且又难以预测的风暴,五角大楼在将气候变化的潜在影响纳入国家安全战略考量时,如何保持军事设施的正常运行已成为一个焦点问题。这也正是2022年发布的最新《国防战略》(National Defense Strategy)的核心内容;该战略规划了配置资源的最佳选择。

2022年《国防战略》包括推动绘制军事基地脆弱点地图,并制定解决方案,其中包括提高新建筑所处的海拔高度以及一些看起来更玄妙深奥的项目,如将珊瑚礁甚至牡蛎礁作为防波堤来缓冲巨浪的冲击。

随着美国国防部调整资源、以匹配中国在该地区军事设施的扩张,太平洋岛屿和环礁的使用已成为国防部关注的一个焦点。

五角大楼称中国带来“步步紧逼的挑战”,美国已经采取的应对包括重启和升级太平洋上的基地,作为美军的中转站,其中许多基地自二战以来几乎没有使用过。

1月20日,海水涌入罗伊-纳穆尔岛上的一处美国设施。右图是美国陆军人员评估风暴过后罗伊-纳穆尔岛的损失情况。

图片来源:VIRALBEAR/REUTERS; MIKE BRANTLEY

此外,夸贾林环礁位置偏远,远离美国本土,因此成为目前测试老旧的民兵III型导弹的唯一选择。这些导弹去掉了核弹头,从大约4200英里外的加利福尼亚范登堡空军基地发射。本月发射了两枚这样的导弹,预设程序是降落在夸贾林试验场附近的深水区,不会对这些岛屿造成破坏。

美国陆军(U.S. Army)在一份声明中表示:“这是一个独特的环境,可以安全地测试新型开发能力和已投入使用的系统。” 上世纪50年代末,美国陆军从美国海军手中接管了夸贾林岛上的设施,包括里根试验场。美国陆军表示,今年1月的洪水导致该设施关闭,直到3月份,这次事件敲响了一次警钟,因为上一次大规模“波浪漫顶”事件发生在2008年。完全修复损毁设施需要数月时间。

美国曾在马绍尔群岛实施过67次核弹爆炸,最后一次是在1958年。近年来,该群岛曾被用于测试核导弹,并被用于发射SpaceX公司的第一枚火箭。在五角大楼开发新武器系统的背景下,如何维持该群岛作为靶场和发射场的功用已成为五角大楼的一项重点优先事项。

新型高超音速导弹和舰载宙斯盾(Aegis)等其他防空系统也在该靶场进行测试。新型“哨兵(Sentinel)”洲际导弹也准备在此发射。除了用作测试以外,该环礁上还部署了重要的资产,例如用于追踪轨道碎片的“太空栅栏(Space Fence)”以及搜索空间通信和监测中国发射的其他设施。

美国内政部下属的美国地质调查局(U.S. Geological Survey)估计,海平面上升和风暴频发可能会导致罗伊-纳穆尔岛的全年饮用水最早在2035年枯竭。到2055年,该岛每年都可能有一半面积会被淹没。“过去每20或30年发生一次的事情,现在每十年就会发生一次,”美国地质调查局位于加利福尼亚州圣克鲁斯的研究地质学家Curt Storlazzi说道。他研究马绍尔群岛地区已有十多年。

为了解决在南中国海(South China Sea, 中国称南海)的人工岛上建设的军事基地面临的海平面上升威胁,中国倾倒了数以百万吨计的沙石和砾石,以抬升这些基地的高度或建造防波堤。美国官员表示,此举代价高昂且无视对环境的影响。位于华盛顿的中国驻美大使馆对中国在这一地区的设施不予置评。

除了成本问题,中国新建的岛屿是无人居住的,这也导致美国无法在约有4.2万人口的马绍尔群岛复制中国的方法。

传统的混凝土防波堤建造和维护成本高昂,而且由于海平面的持续上升,需要不断调整。这些所谓的“灰色防御(gray defenses)”对于保护弗吉尼亚州诺福克海军基地等沿海设施确实有效。不过,它们无法阻止海水从支撑环礁的多孔珊瑚礁下面流过,也无法阻止海水从这些珊瑚礁中间穿过。

五角大楼官员表示,环礁带来的这一挑战再次提示,潜在解决方案或许可以从大自然中汲取灵感,这类方案从长远来看成本更低,而且更具可持续性。为了保护夸贾林等设施,五角大楼找来了国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency, 简称Darpa)。Darpa与美国陆军工兵(Army Corps of Engineers)、美国地质调查局和三所大学合作,把希望寄托在名为“Reefense”的项目上。该项目将利用包括珊瑚在内的多种天然生物构建屏障,以减轻巨浪的影响,降低海水淹没的威胁。

今年11月,相关合作方计划在夏威夷海岸建造一段以珊瑚为基础的海堤,以测试在减轻海浪威力和减少洪水方面的有效性。今年在佛罗里达沿岸还计划开展两个类似的项目,一个使用贻贝,另一个使用牡蛎。

在夏威夷项目中,珊瑚将生长在混凝土蜂窝状基座上,其高度将随着海平面的上升而增加。珊瑚礁只有顶部一两毫米是活的,其余部分像岩石一样坚硬,是理想的天然防波堤。负责Reefense项目的Darpa项目经理Catherine Campbell说,问题在于珊瑚生长缓慢,因此该项目的一部分工作包括研究如何加快珊瑚的生长速度并改善该生物的营养状况。

作为五角大楼计划的一部分,迈阿密大学的研究人员在迈阿密海滩上安装了混凝土块,以建造人工鱼礁,这些鱼礁在吸引珊瑚、贻贝和牡蛎等生物后会生长。

图片来源:CAMERA COPTERS

目标是将海浪的影响降低80%。五角大楼官员说,如果效果达到预期,夸贾林等最脆弱的设施将率先安装全面的人工礁。

五角大楼为该项目投入了7100万美元的初期资金,其中包括三道试验海堤和美国地质调查局的一项新研究,该研究旨在探讨如何将夸贾林的风暴影响推广应用到其他岛屿和环礁。

即使是珊瑚礁也只能争取时间。美国地质调查局最悲观的预测指出,本世纪晚些时候,海平面可能上升5英尺,淹没罗伊-纳穆尔岛。美国地质调查局的Storlazzi说:“最终,你必须建得更高。”

美国陆军表示,已为夸贾林制定了一项“强有力的”气候适应计划,其中包括海岸线保护和更好的雨水排放系统。美国陆军在一份声明中说:“目前还没有将整个设施加高的计划,但新建筑正在加高,以考虑到预期出现的海平面上升影响。”

1月份的风暴过后,罗伊-纳穆尔岛的海堤被毁。美国陆军上校Drew Morgan指向被毁的海堤。

图片来源:Mike Brantley

对海洋的控制不仅关乎国家安全。数千个由美国控制或在其附属领土上的太平洋岛屿和环礁周围拥有200海里的经济专属区。陆块的缩小甚至消失会减少周围的主权领土,包括捕鱼和海底采矿等自然资源的获取。

马绍尔群岛的核试验一直带来一个令人不快的遗留问题。过去爆炸产生的放射性物质被用推土机推到两个岛上的混凝土堆里。美国地质调查局说,这两个岛屿都受到海浪侵蚀的威胁。