Змена інфраструктуры для змены клімату

Па меры таго, як змяненне клімату пачынае біць планету, інфраструктура нашага грамадства павінна будзе прайсці праз сур'ёзныя змены. Інфраструктура ўключае ў сябе такія рэчы, як нашы спосабы транспарту, энерга- і водазабеспячэння, а таксама сістэмы каналізацыі і адходаў. Аднак рэч са змяненнем клімату ў тым, што яна не паўплывае аднолькава на адно месца. Гэта азначае, што будзе шмат розных стыляў барацьбы з такімі праблемамі, як засуха, павышэнне ўзроўню мора, паводкі, тарнада, моцная спякота або холад і штормы.

У гэтым артыкуле я дам агульны агляд розных стратэгій для нашай будучай інфраструктуры, устойлівай да клімату. Аднак майце на ўвазе, што кожнае асобнае месца павінна будзе правесці ўласныя даследаванні на канкрэтным месцы, каб знайсці найлепшыя рашэнні для сваіх патрэб.

транспарт

Дарогі Іх абслугоўванне, як ёсць, дорага каштуе, але з дадатковым уронам ад паводак, ападкаў, спякоты і маразоў утрыманне дарог стане значна даражэйшым. Дарогі з цвёрдым пакрыццём, дзе ападкі і паводкі з'яўляюцца праблемай, будуць цяжка спраўляцца з лішняй вадой. Праблема матэрыялаў, якія мы маем цяпер, у тым, што ў адрозненне ад прыродных ландшафтаў яны амаль не ўбіраюць ваду. Затым у нас ёсць уся гэтая дадатковая вада, якая не ведае, куды падзецца, у выніку затапляючы вуліцы і гарады. Дадатковыя ападкі таксама пашкодзяць дарожную разметку на дарогах з цвёрдым пакрыццём і прывядуць да большай эрозіі на грунтавых дарогах. The Пра гэта паведамляе EPA што гэтая праблема будзе асабліва драматычнай у Злучаных Штатах у рэгіёне Вялікіх самалётаў, патэнцыйна запатрабуючы да 3.5 мільярдаў долараў на рамонт да 2100 года.

У месцах, дзе моцная спякота выклікае вялікую заклапочанасць, высокія тэмпературы прывядуць да таго, што дарогі з цвёрдым пакрыццём часцей парэпаюцца і патрабуюць дадатковага абслугоўвання. Тратуары таксама ўбіраюць больш цяпла, ператвараючы гарады ў гэтыя звышінтэнсіўныя і небяспечныя гарачыя кропкі. Улічваючы гэта, у месцах з больш высокай тэмпературай могуць пачаць выкарыстоўваць формы "круты тратуар».

Калі мы будзем працягваць выкідваць столькі парніковых газаў, колькі цяпер, EPA прагназуе, што да 2100 года выдаткі на адаптацыю дарог у ЗША могуць вырасці да да 10 мільярдаў долараў. Гэтая ацэнка таксама не ўключае далейшы ўрон ад павышэння ўзроўню мора або штармавой паводкі, таму ён, верагодна, будзе яшчэ большым. Тым не менш, з узмацненнем рэгулявання выкідаў парніковых газаў, паводле іх ацэнак, мы маглі б пазбегнуць гэтай шкоды ў памеры 4.2–7.4 мільярда долараў.

Масты і шашы. Гэтыя дзве формы інфраструктуры найбольш запатрабуюць змен у прыбярэжных гарадах і гарадах з нізкім узроўнем мора. Калі навальніцы становяцца больш інтэнсіўнымі, масты і шашы рызыкуюць стаць больш уразлівымі як ад нагрузкі, якую ствараюць на іх дадатковыя ветры і вада, так і ад агульнага старэння.

Што тычыцца менавіта мастоў, то самая вялікая небяспека - гэта тое, што называецца прачысціць. Гэта калі хутка рухаецца вада пад мостам вымывае асадак, які падтрымлівае яго фундамент. Вадаёмы пастаянна растуць з-за новых дажджоў і павышэння ўзроўню мора, пошасць будзе толькі ўзмацняцца. Два цяперашніх спосабу, якія EPA прапануе дапамагчы змагацца з гэтай праблемай у будучыні, - гэта даданне большай колькасці камянёў і ападкаў для стабілізацыі падмуркаў мастоў і даданне большай колькасці бетону для ўмацавання мастоў у цэлым.

Грамадскі транспарт. Далей давайце разгледзім грамадскі транспарт, напрыклад, гарадскія аўтобусы, метро, ​​цягнікі і метро. З надзеяй, што мы скароцім выкіды вуглякіслага газу, нашмат больш людзей будзе карыстацца грамадскім транспартам. У межах гарадоў будзе больш аўтобусных і чыгуначных маршрутаў, а агульная колькасць аўтобусаў і цягнікоў павялічыцца, каб вызваліць месца для большай колькасці людзей. Аднак у будучыні для грамадскага транспарту ёсць шмат страшных пагроз, у прыватнасці, ад паводак і моцнай спякоты.

Ад паводкі пацерпяць тунэлі і падземны транспарт для чыгунак. Гэта мае сэнс, таму што месцы, якія будуць затапляцца першымі, - гэта самыя нізкія ўчасткі. Затым дадайце электрычныя лініі, якія выкарыстоўваюць такія спосабы транспарту, як метро і метро, ​​і мы атрымаем пэўную небяспеку для грамадства. Фактычна, мы ўжо пачалі назіраць такія паводкі ў такіх месцах, як Нью-Ёрк, ад урагану Сэндзі, і гэта толькі пагаршаецца. Адказы да гэтых пагроз можна аднесці змены ў інфраструктуры, такія як будаўніцтва паднятых вентыляцыйных рашотак для памяншэння колькасці ліўневых вод, будаўніцтва ахоўных элементаў, такіх як падпорныя сцены, і ў некаторых месцах перанос часткі нашай транспартнай інфраструктуры ў менш уразлівыя раёны.

Што тычыцца моцнай спякоты, ці ездзілі вы летам у гарадскім грамадскім транспарце ў гадзіну пік? Я вам падкажу: гэта не весела. Нават калі ёсць кандыцыянер (часта яго няма), калі так шмат людзей, набітых як сардзіны, цяжка падтрымліваць тэмпературу на нізкім узроўні. Такая колькасць цяпла можа прывесці да мноства рэальных небяспек, напрыклад, цеплавога знясілення для людзей, якія едуць у грамадскім транспарце. Каб паменшыць гэтую праблему, у інфраструктуры павінны быць альбо менш загружаныя ўмовы, альбо лепшыя формы кандыцыянавання паветра.

Нарэшце, вядома, што выклікае моцную спякоту выгнутыя рэйкі, таксама вядомы як "цеплавыя перагіны", уздоўж чыгуначных ліній. Яны і запавольваюць цягнікі, і патрабуюць дадатковага і больш дарагога рамонту для транспарціроўкі.

Авіяперавозкі. Адна з галоўных рэчаў, пра якую варта падумаць адносна паездак на самалёце, гэта тое, што ўся аперацыя адносна залежыць ад надвор'я. У сувязі з гэтым самалёты павінны стаць больш устойлівымі як да моцнай спёкі, так і да моцных штормаў. Іншыя меркаванні - гэта ўзлётна-пасадачныя паласы самалётаў, таму што многія з іх знаходзяцца блізка да ўзроўню мора і ўразлівыя да паводкі. Штормавыя хвалі зробяць усё больш і больш узлётна-пасадачных палос недаступнымі на працяглы час. Каб вырашыць гэтую праблему, мы можам пачаць альбо падымаць узлётна-пасадачныя паласы на больш высокія структуры, альбо пераносіць многія з нашых буйных аэрапортаў. 

Марскія перавозкі. У партах і гаванях таксама адбудуцца дадатковыя змены з-за павышэння ўзроўню мора і ўзмацнення штормаў на ўзбярэжжах. Некаторыя з збудаванняў, хутчэй за ўсё, прыйдзецца падняць вышэй або ўмацаваць больш, каб вытрымліваць павышэнне ўзроўню мора.

энергія

Кандыцыянер і ацяпленне. Паколькі змяненне клімату даводзіць цяпло да новых крайнасці, патрэба ў кандыцыянаванні паветра рэзка ўзрастае. Месцы па ўсім свеце, асабліва гарады, награваюцца да смяротных тэмператур без кандыцыянераў. У адпаведнасці з Цэнтр кліматычных і энергетычных рашэнняў, «моцная спякота з'яўляецца самым смяротным стыхійным бедствам у ЗША, забіваючы ў сярэднім больш людзей, чым ураганы, маланкі, тарнада, землятрусы і паводкі разам узятыя».

На жаль, калі гэты попыт на энергію расце, наша здольнасць забяспечваць энергію зніжаецца. Паколькі нашы сучасныя метады вытворчасці энергіі з'яўляюцца адной з асноўных крыніц змены клімату, выкліканай чалавекам, мы захрасалі ў гэтым замкнёным коле выкарыстання энергіі. Мы спадзяемся на пошук больш чыстых крыніц, каб забяспечыць больш нашых патрэбаў у энергіі.

Дамбы. У большасці месцаў самай вялікай пагрозай для плацін у будучыні з'яўляецца павелічэнне паводак і разрываў штормамі. У той час як недахоп вады з-за засухі можа быць праблемай у некаторых месцах, даследаванне, праведзенае ў Нарвежская універсітэт навукі і тэхналогіі паказалі, што «павелічэнне працягласці засухі і аб'ёму дэфіцыту [не паўплывае] на вытворчасць энергіі або працу вадасховішча».

З іншага боку, даследаванне таксама паказала, што з узмацненнем штормаў «агульная верагоднасць гідралагічнага адмовы [а] плаціны ўзрасце ў будучым клімаце». Гэта адбываецца, калі плаціны перагружаюцца вадой і альбо перапаўняюцца, альбо ламаюцца.

Акрамя таго, у лекцыі на в 4 кастрычніка абмяркоўваючы павышэнне ўзроўню мора, прафесар права Уільям і Мэры, Элізабэт Эндрус, паказвае, што гэтыя эфекты ўжо адбываюцца. Цытую яе: «Калі ўраган «Флойд» абрынуўся на [Тайдуотэр, штат Вірджынія] у верасні 1999 года, 13 дамбаў былі прарваны і значна больш пашкоджаны, і ў выніку ў закон аб бяспецы дамбаў Вірджыніі былі ўнесены папраўкі». Такім чынам, з ростам штормаў нам давядзецца ўкласці значна больш у інфраструктуру бяспекі плацін.

Зялёная энергія. Калі казаць пра змяненне клімату і энергетыку, вялікай праблемай з'яўляецца выкарыстанне выкапнёвага паліва. Пакуль мы працягваем спальваць выкапнёвае паліва, мы будзем пагаршаць змяненне клімату.

Маючы гэта на ўвазе, чыстыя, устойлівыя крыніцы энергіі стануць важнымі. Яны будуць уключаць выкарыстанне вецер, сонечны, і геатэрмальны крыніц, а таксама новыя канцэпцыі, каб зрабіць захоп энергіі больш эфектыўным і даступным, такія як SolarBotanic Green Tree які збірае энергію ветру і сонца.

Будаўніцтва

Будаўнічыя нормы. Змены клімату і ўзроўню мора падштурхнуць нас да больш прыстасаваных будынкаў. Сумнеўна, атрымаем мы гэтыя неабходныя паляпшэнні ў якасці прафілактыкі або ў якасці рэакцыі, але ў рэшце рэшт гэта павінна адбыцца. 

У месцах, дзе праблема затаплення, будзе больш патрабаванняў да ўзнятай інфраструктуры і трываласці да паводкі. Гэта будзе ўключаць любое новае будаўніцтва ў будучыні, а таксама абслугоўванне нашых цяперашніх будынкаў, каб пераканацца, што абодва яны ўстойлівыя да паводкі. Паводкі - адна з самыя дарагія катастрофы пасля землятрусаў, таму важна пераканацца, што будынкі маюць трывалы падмурак і ўзняты над лініяй затаплення. Фактычна, павелічэнне колькасці паводак можа зрабіць некаторыя месцы цалкам забароненымі для будаўніцтва. 

Што тычыцца месцаў з недахопам вады, будынкі павінны быць нашмат больш водаэфектыўнымі. Гэта азначае такія змены, як унітазы з нізкім расходам, душ і змяшальнікі. У некаторых раёнах, магчыма, нават прыйдзецца развітацца з лазнямі. Я ведаю. Мяне гэта таксама засмучае.

Акрамя таго, будынкам спатрэбіцца лепшая ізаляцыя і архітэктура для павышэння эфектыўнага ацяплення і астуджэння. Як гаварылася раней, у многіх месцах кандыцыянаванне паветра становіцца нашмат больш неабходным, таму пераканацца, што будынкі дапамагаюць палегчыць частку гэтага попыту, будзе велізарнай дапамогай.

Нарэшце, новаўвядзенне пачынае прыходзіць у гарады зялёныя дахі. Гэта азначае, што на дахах будынкаў ёсць сады, трава ці нейкія расліны. Вы можаце спытаць, у чым сэнс садоў на дахах, і здзівіцца, даведаўшыся, што яны сапраўды маюць велізарныя перавагі, у тым ліку тэмпературную і гукаізаляцыю, паглынанне дажджу, паляпшэнне якасці паветра, памяншэнне «астравоў цяпла», пашырэнне біяразнастайнасці і проста прывабнасць. Гэтыя зялёныя дахі настолькі паляпшаюць гарадское асяроддзе, што гарадам пачнуць патрабавацца альбо яны, альбо сонечныя панэлі для кожнага новага будынка. У Сан-Францыска ўжо ёсць зрабіў гэта!

Пляжы і ўзбярэжжа. Прыбярэжная забудова становіцца ўсё менш практычнай. Нягледзячы на ​​​​тое, што ўсім падабаецца прыморская нерухомасць, з павышэннем узроўню мора гэтыя месцы, на жаль, першымі апынуцца пад вадой. Магчыма, адзіным станоўчым момантам у гэтым будзе тое, што людзі знаходзяцца крыху далей ад краіны, таму што неўзабаве яны могуць быць значна бліжэй да пляжу. Але на самой справе будаўніцтва паблізу акіяна прыйдзецца спыніць, таму што ні адзін з гэтых будынкаў не будзе ўстойлівым з-за ўзмацнення штормаў і прыліваў.

Марскія дамбы. Што тычыцца марскіх дамбаў, яны будуць працягваць станавіцца ўсё больш распаўсюджанымі і празмерна выкарыстоўванымі ў нашых спробах справіцца са змяненнем клімату. Артыкул з Scientific American прагназуе, што «кожная краіна ва ўсім свеце будзе будаваць сцены, каб абараніць сябе ад павышэння ўзроўню мора на працягу 90 гадоў, таму што кошт паводкі будзе даражэй, чым кошт ахоўных праектаў». Чаго я не ведаў да правядзення дадатковых даследаванняў, гэта тое, што гэтая форма прадухілення прыліваў і адліваў робіць шмат шкоду прыбярэжнаму асяроддзю. Яны, як правіла, пагаршаюць берагавую эрозію і парушаюць натуральныя спосабы барацьбы з узбярэжжам.

Адной з альтэрнатыў, якую мы можам пачаць бачыць на ўзбярэжжы, з'яўляецца так званая «жывыя берагі». Гэта «прыродныя структуры», напрыклад, балоты, пяшчаныя выдмы, мангравыя зараснікі або каралавыя рыфы, якія робяць усё тое ж самае, што і марскія дамбы, але таксама ствараюць асяроддзе пражывання для марскіх птушак і іншых істот. Калі пашанцуе з правіламі будаўніцтва, гэтыя зялёныя варыянты дамбаў могуць стаць вядучым ахоўным гульцом, асабліва ў абароненых прыбярэжных раёнах, такіх як рачныя сістэмы, Чэсапікскі заліў і Вялікія азёры.

Вадаканалы і зялёная інфраструктура

Вырасшы ў Каліфорніі, засуха заўсёды была пастаяннай тэмай размоў. На жаль, гэта праблема, якая не паляпшаецца са змяненнем клімату. Адно з рашэнняў, якое працягвае абмяркоўвацца, - гэта інфраструктура, якая пераносіць ваду з іншых месцаў, напрыклад Сіэтл або Аляска. Аднак больш пільны погляд паказвае, што гэта непрактычна. Замест гэтага іншая форма інфраструктуры эканоміі вады - гэта тое, што называецца "зялёная інфраструктура". Гэта азначае выкарыстанне такіх збудаванняў, як дажджавая бочка, для збору дажджавой вады і выкарыстання яе для такіх рэчаў, як прамыванне туалетаў і паліў садоў або сельскай гаспадаркі. Выкарыстоўваючы гэтыя метады, паводле ацэнак даследавання, Каліфорнія можа зэканоміць 4.5 трыльёнаў галонаў вады.

Іншы аспект зялёнай інфраструктуры ўключае папаўненне грунтавых вод за кошт большай колькасці гарадскіх раёнаў, якія паглынаюць ваду. Гэта ўключае ў сябе больш пранікальныя тратуары, сады з дажджавой вадой, спецыяльна распрацаваныя для паглынання дадатковай вады, і проста больш месца для раслін вакол горада, каб дажджавая вада магла ўбірацца ў грунтавыя воды. Раней згаданы аналіз падлічыў, што значэнне гэтага папаўнення падземных вод у пэўных раёнах будзе складаць больш за $ 50 млн.

Сцёкі і адходы

Каналізацыя. Відавочна, я захаваў лепшую тэму напрыканцы. Самае вялікае змяненне каналізацыйнай інфраструктуры ў выніку змянення клімату - гэта павышэнне эфектыўнасці ачышчальных збудаванняў і павышэнне ўстойлівасці ўсёй сістэмы да паводак. У месцах з паводкамі зараз праблема ў тым, што каналізацыйныя сістэмы не настроены на прыём вялікай колькасці вады. Гэта азначае, што калі здараецца паводка, сцёкавыя вады накіроўваюцца прама ў бліжэйшыя патокі ці рэкі, або паводкавая вада пранікае ў каналізацыйныя трубы, і мы атрымліваем нешта, што называецца «пераліў каналізацыі.” Назва зразумелая сама за сябе, але ў асноўным гэта калі каналізацыя цячэ і распаўсюджвае канцэнтраваныя, сырыя сцёкавыя вады ў навакольнае асяроддзе. Вы, верагодна, можаце сабе ўявіць праблемы, якія стаяць за гэтым. Калі няма, падумайце аб вялікай колькасці забруджванняў вады і выкліканых імі хваробах. Будучая інфраструктура павінна знайсці новыя спосабы барацьбы з перапаўненнем і больш уважліва сачыць за яе абслугоўваннем.

З іншага боку, у месцах з засухай існуе некалькі іншых канцэпцый адносна каналізацыйнай сістэмы. Адным з іх з'яўляецца выкарыстанне менш вады ў сістэме цалкам, каб выкарыстоўваць гэтую дадатковую ваду для іншых патрэб. Аднак мы павінны турбавацца аб канцэнтрацыі сцёкавых вод, аб тым, як мы можам паспяхова іх ачышчаць, і наколькі гэтыя канцэнтраваныя сцёкавыя вады пашкодзяць інфраструктуру. Яшчэ адна канцэпцыя, з якой мы можам пачаць гуляць, - гэта паўторнае выкарыстанне вады пасля ачысткі, што робіць якасць адфільтраванай вады яшчэ больш важнай.

Ліўневая вада. Я ўжо шмат казаў аб праблемах ліўневых вод і паводак, таму паспрабую не паўтарацца. У лекцыі пра “Аднаўленне Чэсапікскага заліва да 2025 года: мы на шляху?», старшы пракурор фонду Chesapeake Bay Foundation, Пэгі Саннер, падняў пытанне аб забруджванні сцёкаў ад ліўневых вод, заявіўшы, што гэта «адзін з самых вялікіх сектараў забруджвання». Саннер тлумачыць, што сур'ёзнае рашэнне для барацьбы з забруджваннем ліўневай вады звязана з тым, як мы можам паменшыць паводкі; гэта значыць мець больш зямлі, якая можа паглынаць ваду. Яна кажа: «Пасля пранікнення ў глебу гэты сцёк запавольваецца, астывае і ачышчаецца, а затым часта трапляе ў водны шлях праз грунтавыя воды». Аднак яна прызнае, што стварэнне гэтых новых формаў інфраструктуры звычайна каштуе вельмі дорага і займае шмат часу. Гэта азначае, што калі нам пашанцуе, магчыма, мы ўбачым больш гэтага ў бліжэйшыя 15-25 гадоў.

Адходы. Нарэшце, у нас ёсць вашы агульныя адходы. Самай вялікай зменай у гэтай частцы грамадства, спадзяюся, будзе яе скарачэнне. Калі мы паглядзім на статыстыку, аб'екты па зборы адходаў, такія як палігоны, спальвальнікі, кампосты і нават перапрацоўка самі па сабе выклікаюць да пяці працэнтаў выкідаў парніковых газаў у Злучаных Штатах. Гэта можа здацца нязначным, але калі вы аб'яднаеце гэта з тым, як усе гэтыя рэчы апынуліся ў смецці (вытворчасць, транспарціроўка і перапрацоўка), гэта складае прыблізна 42 працэнты выкідаў парніковых газаў у ЗША.

З такім вялікім уздзеяннем мы не зможам захаваць такую ​​колькасць адходаў, не пагоршыўшы змяненне клімату. Нават звужаючы погляд і разглядаючы толькі ўплыў на інфраструктуру, гэта ўжо здаецца досыць кепскім. Будзем спадзявацца, што шляхам прымянення мноства вышэйзгаданых рашэнняў і практык чалавецтва зможа аказваць іншы ўплыў: да лепшага.