Wyspa rodzi się z potrzeb

W czasach gęstej zabudowy (już nie tylko miejskiej) znalezienie nowych lokalizacji dla inwestycji – zarówno tych komercyjnych czy przemysłowych, jak i związanych z ochroną przyrody – jest coraz trudniejsze. W poszukiwaniu miejsc, w których możliwe będzie spełnienie rosnących wymagań handlowych, konsumenckich, społecznych i środowiskowych, świat coraz chętniej dociera nad wodę. A właściwie na wodę, bo to wśród morskich i oceanicznych fal (ale także na rzekach, jeziorach i zalewach), powstają sztuczne wyspy – otoczone wodą przestrzenie lądowe, tworzone z inicjatywy oraz z udziałem człowieka.

Powodów, dla których są budowane, jest wiele. Sztuczne wyspy służą składowaniu urobku z robót czerpalnych, ale równie często bywają siedliskiem dla dzikich zwierząt i ptaków. I choć zdarza się, że powstają w celach rekreacyjnych i wypoczynkowych, coraz częściej pełnią funkcję komercyjną lub przemysłową: stawiane są na nich farmy wiatrowe, magazyny lub serwerownie, kompleksy luksusowych apartamentów, a nawet… lotniska. Rosnącej popularności tego rozwiązania nie sposób nie zauważyć – sztuczne wyspy powstają dziś na całym świecie. Jednak tworzenie nowych lądowych przestrzeni na morzach i oceanach nie jest wynalazkiem naszych czasów.

Sztuczne wyspy na Zalewie Szczecińskim

Lokalizacja: Zalew Szczeciński
Powierzchnia: W22 – 123 ha, W28 – 250 ha
Wymiary osi: W22 i W28 – 5 m
Pojemność całkowita: łącznie 40 mln3

Na Zalewie Szczecińskim powstają dwie wyspy, w dokumentacji nazwane W22 i W28. Znajdują się mniej więcej na wysokości 22. i 28. km toru wodnego Szczecin–Świnoujście, kilka km na północny wschód od jego krawędzi. To z jego modernizacją związana jest ich budowa – tor zostanie pogłębiony do 12,5 m, a wydobyty podczas prac urobek (aż 23 mln m3) trafić ma właśnie na powstające wyspy.

Niespełna rok temu zatopiono dwa kilkukilometrowe rurociągi refulacyjne (sinkery), dzięki którym rozpoczęto wypełniane wysp. Na ich końcach znajdują się tzw. raisery – to przewody z gumowych elementów o dodatniej pływalności, które od strony danej wyspy połączono z pontonem rozkładającym urobek, a od strony toru podłączane są do pogłębiarek.

Po zakończeniu robót jedna z wysp na Zalewie Szczecińskim pozostanie czynnym polem refulacyjnym, zdolnym przyjąć materiał z bieżących prac czerpalnych przez kilkanaście lat. Na obu obiektach zaplanowano nasadzenie roślinności, by w przyszłości mogły stać się miejscem bytowania awifauny i różnorodnych siedlisk przyrodniczych.

Okiem inwestora

Ewa Wieczorek, rzeczniczka prasowa Urzędu Morskiego w Szczecinie
W ramach naszego projektu powstaną dwie nowe wyspy w północno-wschodniej części Zalewu Szczecińskiego. Każda z nich będzie miała swoją odrębną rolę. W22, jak w każdym dużym projekcie współfinansowanym przez UE i budżet państwa, będzie tak zwaną rekompensatą przyrodniczą. W przyszłości będzie stanowić nowe środowisko życia dla ptactwa zamieszkującego zalew oraz nowe miejsce dla tarła ryb. Ponadto na wyspie planujemy nasadzenia drzew oraz roślinności niskopiennej. Przykładem tego, że przyroda bardzo chętnie kolonizuje takie sztucznie powstałe obiekty, jest wyspa Chełminek, która powstała w 1889 r. właśnie jako miejsce odkładu urobku z pogłębianego toru wodnego. Druga wyspa, W28, będzie, podobnie jak na początku istnienia Chełminek, czynnym polem refulacyjnym, niezbędnym do prac utrzymaniowych na torze wodnym na najbliższe dziesięciolecia, do prowadzenia których zobowiązany jest Urząd Morski w Szczecinie. Na tę chwilę trwają jeszcze prace związane z zatwierdzeniem nazw nowych wysp, wybranych w wyniku konkursu, przeprowadzonego jeszcze przez Ministerstwo Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej, a obecnie resort infrastruktury. Nazwy wysp, wybrane w głosowaniu internautów to wyspa Brysna (W22) i wyspa Śmięcka (W28). Z naszych informacji wynika, że niezbędne działania są już prowadzone przez MSWiA.

Wynalazek z historią

Sztuczne wyspy budowali już nasi praprzodkowie. Krannogi, prehistoryczne siedliska powstające na jeziorach i przy ujściach rzek u wybrzeży Szkocji, Walii i Irlandii, istniały ponad 5 tys. lat temu (datowanie radiowęglowe wykazało, że najstarsze pochodziły z późnej epoki brązu lub wczesnej żelaza). Jako budulec wykorzystywano wówczas roślinność, glinę, kamienie lub drewno. Zwykle były to okrągłe konstrukcje o średnicach od 10 do 30 m. Stawiano na nich drewniane budynki, przypuszczalnie mieszkalne, choć ich przeznaczenie nie jest do końca jasne.
Innym przykładem jest wyspa Mound Key, stolica królestwa ludu Calusa, zamieszkującego południowo-zachodnią Florydę. Powstała około 2 tys. lat temu, a badania prowadzone w latach 2013–2014 dowiodły, że jest to obiekt sztuczny, powstały z muszli, kości zwierzęcych, ości ryb i zużytych lub uszkodzonych przedmiotów codziennego użytku. Najwyższe wzniesienia znajdują się 10 m n.p.m. (współczesnego). Według badaczy z Uniwersytetu Georgia, wyspa nie tylko została usypana, ale była też później przebudowywana.

Płyniemy z prądem

Także w Polsce, choć ponad sto, nie tysiące lat temu, zainteresowano się korzyściami, jakie niesie za sobą budowa sztucznych wysp. Już w 1889 r., w efekcie pogłębiania toru wodnego Szczecin–Świnoujście, powstała wyspa Chełminek (nazwa pochodzi od starosłowiańskiego cholm – wzgórze, wzniesienie). Ma 10 ha powierzchni i wznosi się 1,7 m n.p.m. Na jej północnej i południowej ostrodze znajdują się latarnie morskie, dlatego marynarze nazywają to miejsce Wyspą Nawigacyjną lub Jasnym Chełmem. Porośnięty lasami i szuwarami obszar nie jest zamieszkany – znajdują się na nim jedynie niewielka przystań, opuszczony dom latarników, a także pamiątki z czasów II wojny światowej.

W podobnym okresie, w II połowie XIX w., powstała Wyspa Refulacyjna – sztuczny obiekt na Zalewie Szczecińskim, który zbudowano z urobku wydobytego podczas robót budowlanych i pogłębiarskich, prowadzonych na torach podejściowych i w samym porcie w Trzebieży. Wyspa ta zajmuje 3 ha, wznosząc się 1,3 m n.p.m. Ostatni raz zasilana była ćwierć wieku temu, kiedy ponownie pogłębiano północny tor podejściowy. Znajduje się w granicach obszaru Natura 2000 – Ujście Odry i Zalew Szczeciński.

Sztuczna wyspa na Zalewie Wiślanym

Lokalizacja: Zalew Wiślany, na wysokości Przebrna w Krynicy Morskiej
Powierzchnia: 181 ha
Wymiary osi: 1932 m i 1192 m
Pojemność całkowita: 9,2 mln m3

Wyspa Estyjska – to tymczasowa, nieoficjalna nazwa sztucznej wyspy, która powstaje na Zalewie Wiślanym w związku z budową drogi wodnej łączącej akwen z Zatoką Gdańską. Na planie elipsy budowany jest specjalny obszar, na który trafi urobek z prac czerpalnych.

Zalew Wiślany uchodzi za płytki. Jego średnia głębokość to 2,5 m, a na jego dnie zalegają organiczne grunty o miąższości od 3 do 7 m. Z tego względu podpisanie umowy z generalnym wykonawcą poprzedziły szeroko zakrojone badania i prace przygotowawcze. Obszar, na którym postanowiono zbudować wyspę, do głębokości 4 m zbadano pod kątem występowania obiektów ferromagnetycznych, zwłaszcza pochodzenia wojskowego. Dokonano również rozpoznania sonarowego i batymetrycznego, co pozwoliło określić rozkład głębokości i wykryć obiekty na dnie. W ramach etapu przygotowawczego rozpoznano warunki gruntowe: wykonano wiercenia geologiczno-inżynierskie, przeprowadzono m.in. sondowania dynamiczne, oszacowano też czas konsolidacji i wielkości osiadań, które wystąpią na sztucznej wyspie.

Wyspa jest podzielona na dwie kwatery. Pierwsza, o objętości około 5,9 mln m3 jest zapełniana w fazie budowy toru wodnego. Druga, o objętości około 3,3 mln m3, ma stanowić rezerwę dla urobku pochodzącego z planowanych robót podczyszczeniowych, które są konieczne dla utrzymania zakładanych głębokości toru do portu w Elblągu.

Okiem inwestora

Dorota Słabek, naczelnik Wydziału Oddziaływania Inwestycji na Środowisko Urzędu Morskiego w Gdyni

Wyboru lokalizacji sztucznej wyspy dokonano kierując się przede wszystkim względami przyrodniczymi, wskazaniem obszaru o najmniejszych wartościach przyrodniczych, gdzie siedliska Zalewu Wiślanego są najuboższe pod kątem bentosu i roślinności oraz poza zinwentaryzowanymi tarliskami, a także względami bezpieczeństwa nawigacji. Znajduje się ona w miejscu o niewielkim obecnie znaczeniu dla ptaków, zarówno w okresie lęgowym, jak i migracji w obrębie Zalewu Wiślanego, a także poza najcenniejszymi siedliskami akwenu dla ichtiofauny. Wyspa będzie bezludna, dostępna wyłącznie dla ptaków.

Komentarz

Wojciech Czyżewski, dyrektor projektu, NDI

Budowa grobli sztucznej wyspy postawiła przed naszym zespołem wiele wyzwań ze względu na charakterystykę Zalewu Wiślanego – ma on dużą powierzchnię, przy głębokości zaledwie 2,5 m. Wahania poziomu wody na tym zbiorniku dochodzą nawet do +/- 0,5 m, w zależności od kierunku oraz siły wiatru – powoduje to konieczność dobierania odpowiedniego sprzętu o małym zanurzeniu, co wpływa choćby na ilość materiału transportowanego za pomocą barek. Na dnie zalegają namuły o konsystencji półpłynnej, które dodatkowo utrudniają prace refulacyjne i są utrudnieniem przy doborze technologii wykonywania poszczególnych prac, a widoczność jaką mają nurkowie podczas prac podwodnych, wynosi zaledwie 20–30 cm.

Pierwszym etapem wykonania grobli było wykonanie grodzy ze ścianki szczelnej o długości 10 800 m. Zmobilizowaliśmy cztery zespoły, pracujące z wykorzystaniem wibromłotów zamontowanych na dźwigach oraz maszyny Bauer RTG, które pozwoliły osiągnąć większe wydajności niż zakładano na etapie początkowego planowania robót. Zgodnie z założeniami każdy zestaw miał wykonywać 20 m/dziennie natomiast rzeczywistość pokazała, że przy zaangażowaniu całego zespołu oraz codziennej koordynacji ponad 20 jednostek pływających, udało się wykonać nawet rekordowo 68,2 m w jednym zespole, natomiast średnia wydajność dzienna z wszystkich zestawów wynosiła 142,80 m. Zwiększone wydajności pozwoliły na wykonanie ścianek szczelnych przed terminem określonym w harmonogramie.

Kolejnym etapem jest wyrefulowanie namułu z wnętrza grodzy, którego miąższość wynosi od 3,5 m do 7 m, by zachować stateczność konstrukcji grobli oraz zniwelować osiadanie materiału. Do wyrefulowania jest około 200 tys. m3 materiału z wąskiej grodzy o szerokości 14 m. Prace te są zaawansowane w 50% i są prowadzone przez trzy zespoły pogłębiarek ssąco-refulujących oraz koparek ustawionych na pontonie.
Za postępującymi robotami czerpalnymi prowadzone są prace związane z montażem ściągów przez zespoły nurkowe przy asyście dźwigu oraz zasyp grodzy piaskiem. Transport piasku odbywa się za pomocą barek górnopokładowych. Do całkowitego zasypania grodzy wyspy potrzebne jest 1 mln ton piasku. Następnie wykonywana jest geotuba oraz narzut z kamienia hydrotechnicznego który tworzy falochron oraz zabezpiecza konstrukcję wyspy przed negatywnym działaniem lodu. Kamień hydrotechniczny transportowany jest z południa Polski wagonami kolejowymi, a następnie z Elbląga barkami w miejsce docelowe na wyspie.

Jako sztuczną wyspę traktuje się także poniemiecką torpedownię (a właściwie jej ruiny) w Babich Dołach koło Gdyni. Została ona zbudowana na kesonach zatopionych 300 m od brzegu. Drugi tego typu obiekt znajduje się na Oksywiu.

Wciąż skromna mapa polskich sztucznych wysp już jest uzupełniana. Na początku br. na Jeziorze Goczałkowickim zakończyła się budowa jednego z takich obszarów. Ta niewielka wyspa (450 m2 powierzchni) powstała w rejonie ujścia Wisły do zbiornika i jest przeznaczona do zasiedlenia przez ptaki. Jej wnętrze wypełniono materiałem rodzimym, głównie piaskiem, a obwiednię (wykonaną z grodzic z tworzywa sztucznego, wiązanych ze sobą kotwami rozchodzącymi się promieniem od środka) zaprojektowano w taki sposób, by silne falowanie, lodowe kry, a przede wszystkim wysokie piętrzenia wody nie powodowały zalewania gniazd ptaków.

W planach jest również budowa sztucznych wysp dla morskich farm wiatrowych. Niedawno koncerny PGE, Tauron Polska Energia i Enea podpisały list intencyjny ws. morskiej energetyki wiatrowej. Na jego mocy powołana zostanie specjalna spółka, której pierwszym celem będzie zdobywanie pozwoleń na budowę na Morzu Bałtyckim sztucznie wykreowanych wysp, na których produkowana będzie czysta energia.

Na sztuczne wyspy nad polskim Bałtykiem nie trzeba będzie jednak czekać zbyt długo. Doskonałą okazją do ich utworzenia okazały się prace geoinżynieryjne realizowane obecnie w ramach budowy nowego kanału żeglugowego na wschodnim wybrzeżu oraz pogłębianiem toru wodnego w pobliżu zachodniego brzegu Bałtyku.

Sztuczne wyspy na świecie

Zjednoczone Emiraty Arabskie

Najsłynniejsze i największe sztuczne wyspy na świecie to trzy Wyspy Palmowe w Dubaju, nazywane czasami „ósmym cudem świata”. Podjęto decyzję o ich budowie, aby uporać się z problemem zbyt krótkiej linii brzegowej miasta. Miała ona zaledwie 72 km długości, przez co wielu chętnych na wynajęcie apartamentu z widokiem na morze musiało obchodzić się smakiem. Obecnie Dubaj każdego roku odwiedza kilkanaście milionów turystów kuszonych pięknymi nadmorskimi widokami z hotelowego okna. Do rozbudowy miasta posłużył piasek z dna Zatoki Perskiej oraz skały, a przed działaniem wody morskiej wyspy chronione są przez kamienne falochrony.

Japonia, Zatoka Osaka

Z kolei na sztucznej wyspie, 5 km od brzegów Honsiu w Zatoce Osaka, wybudowano port lotniczy Kansai. Jest on połączony z lądem dwukondygnacyjnym mostem o długości 3,7 km. Obiekt oddano do użytku w 1994 r. Budowano go pod kontrolą satelitarną i komputerową. Najpierw sypano piasek, później gruz skalny, który wypierał wodę, umożliwiając postawienie fundamentów. Lotnisko jednak osiadało w tempie 50 cm na rok od jego otwarcia. Dodatkowe inwestycje pozwoliły ograniczyć to zjawisko do 7 cm (od 2008 r.). Minimalny poziom bezpieczeństwa określono na około 4 m n.p.m., ale zagrożenie zatopieniem wciąż występuje. Niektóre ekspertyzy wskazują, że do 2056 r. pas startowy znajdzie się na poziomie morza.

Japonia, Zatoka Tokijska

Również w Japonii, w Zatoce Tokijskiej, znajduje się duża sztuczna wyspa Odaiba, z której do centrum Tokio można dostać się przez most. Powstała z połączenia małych obiektów z lat 50. XIX w., które służyły jako forty do obrony przed atakami z morza. Około 100 lat później wszystkie obiekty wykorzystano do budowy ośrodka biurowo-handlowego, mieszkalnego i rozrywkowego. W latach 90. XX w. wyspę rozbudowano i przebudowano.

Stany Zjednoczone, okolice zatoki Chesapeake

W USA, kosztem prawie 770 mln USD, inżynierowie amerykańskich sił zbrojnych tworzą natomiast wyspę Poplar Island. Projekt jest realizowany od 1998 r., a zakończy się w 2027 r. Około 50 km na południe od portu w Baltimore w zatoce Chesapeake powstało prawie 300 ha terenów podmokłych, 340 ha wyżyn i otwarta zatoka. Była to odbudowa naturalnej wyspy, która zniknęła z powierzchni oceanu. Celem przedsięwzięcia jest odtworzenie siedlisk dzikich zwierząt i ptaków, m.in. żółwi, orłów i czapli, które pierwotnie zasiedlały to miejsce. Już częściowa realizacja projektu doprowadziła do spontanicznego rozwoju zachowanych gatunków. Po zakończeniu prac planowana jest reintrodukcja fauny przywiezionej z sąsiednich rejonów.

Stany Zjednoczone, okolice Bahamów

Ciekawy projekt realizowany jest także 25 min lotem od Nassau (stolica Bahamów) i 90 minut od Miami. W związku z wybuchem pandemii COVID-19 i na wypadek kolejnych tego typu zdarzeń – z dala od ludzkich olbrzymich skupisk – powstać ma Blue Estate, czyli sztuczna wyspa z kompleksem luksusowych nieruchomości. Do budowy obiektu o powierzchni 1500 x 1000 m wykorzystane zostaną betonowe moduły. Na wyspie będzie mogło mieszkać 15 tys. osób, a za największe rezydencje trzeba będzie zapłacić ponad miliard dolarów. Co warte podkreślenia, z uwagi na położenie, przez niemal cały rok wyspa będzie mieć zapewnioną słoneczną pogodę (energia ma być wytwarzana ze źródeł odnawialnych).

Dania

Z kolei rząd Danii, wraz z władzami Kopenhagi, planuje budowę dziewięciu sztucznych „wysepek” (Holmene) o łącznej powierzchni 3 tys. km2 około 10 km na południe od stolicy kraju. Mają służyć jako tereny pod budowę odnawialnych źródeł energii, a także miejsca wypoczynku i rekreacji. Projekty uwzględniają budowę wysp z ogrodami, parkami rozrywki, obiektami sportowymi i przystaniami. Prace mają rozpocząć się w 2022 r. i trwać 18 lat. Pierwsza wyspa ma być gotowa w 2026 r. Koszt przedsięwzięcia to minimum 500 mln USD.

Oceanix City

Inną nowatorską koncepcją jest Oceanix City studia architektonicznego BIG, czyli sztuczny archipelag. Idea tego projektu ma związek z faktem, że zgodnie z szacunkami do 2050 r., w wyniku rosnącego poziomu wody, ponad 90% miejscowości na świecie, które znajdują się na brzegach oceanów i mórz, może znaleźć się, choćby tylko częściowo, pod wodą. Pływające sztuczne wyspy miałyby szansę uchronić ludzkość przed utonięciem. Na tego typu obiektach mogłoby zamieszkać nawet 10 tys. osób.