Seilwaith sy'n newid ar gyfer hinsawdd sy'n newid

Wrth i newid hinsawdd ddechrau taro i lawr ar y blaned, bydd yn rhaid i seilwaith ein cymdeithas fynd trwy rai newidiadau difrifol. Mae seilwaith yn cynnwys pethau fel ein dulliau cludo, cyflenwad pŵer a dŵr, a systemau carthffosiaeth a gwastraff. Y peth gyda newid hinsawdd, fodd bynnag, yw na fydd yn effeithio ar unrhyw un lleoliad yn yr un modd. Mae hyn yn golygu y bydd llawer o wahanol ddulliau o ymdopi â phroblemau fel sychder, lefel y môr yn codi, llifogydd, tornados, gwres neu oerfel eithafol, a stormydd.

Drwy gydol yr erthygl hon, byddaf yn rhoi trosolwg cyffredinol o wahanol strategaethau ar gyfer ein seilwaith gwrthsefyll hinsawdd yn y dyfodol. Fodd bynnag, cofiwch y bydd yn rhaid i bob lle unigol wneud ei astudiaethau safle-benodol ei hun i ddod o hyd i'r atebion gorau ar gyfer eu hanghenion.

Cludiant

Ffyrdd. Maent yn ddrud i'w cynnal fel ag y maent, ond gyda difrod ychwanegol yn sgil llifogydd, dyodiad, gwres a rhew, mae cynnal a chadw ffyrdd yn mynd i ddod yn llawer prisus. Mae ffyrdd palmantog lle mae dyodiad a llifogydd yn broblem yn mynd i gael trafferth ymdopi â'r holl ddŵr ychwanegol. Y broblem gyda’r deunyddiau sydd gennym yn awr yw, yn wahanol i dirweddau naturiol, prin eu bod yn amsugno unrhyw ddŵr o gwbl. Yna mae gennym yr holl ddŵr ychwanegol hwn nad yw'n gwybod ble i fynd, gan orlifo strydoedd a dinasoedd yn y pen draw. Bydd y dyodiad ychwanegol hefyd yn niweidio marciau ffordd ar ffyrdd palmantog ac yn achosi mwy o erydiad ar ffyrdd heb balmentydd. Mae'r Adroddiadau EPA y byddai’r mater hwn yn arbennig o ddramatig yn yr Unol Daleithiau yn rhanbarth Great Planes, a allai olygu bod angen hyd at $3.5 biliwn mewn atgyweiriadau erbyn 2100.

Mewn mannau lle mae gwres eithafol yn fwy o bryder, bydd tymheredd uchel yn achosi i ffyrdd palmantog gracio'n amlach ac angen mwy o waith cynnal a chadw. Mae'r palmentydd hefyd yn amsugno mwy o wres, gan drawsnewid dinasoedd i'r mannau gwres hynod ddwys a pheryglus hyn. Gyda hyn mewn golwg, gall lleoliadau â thymheredd poethach ddechrau defnyddio ffurfiau o “palmant oer. "

Os byddwn yn parhau i allyrru cymaint o nwyon tŷ gwydr ag yr ydym yn ei wneud ar hyn o bryd, mae EPA yn rhagweld, erbyn 2100, y gallai costau addasu ffyrdd yn yr Unol Daleithiau gynyddu i mor uchel â $10 biliwn. Nid yw'r amcangyfrif hwn ychwaith yn cynnwys difrod pellach yn sgil codiad yn lefel y môr neu lifogydd storm, felly mae'n debygol y byddai hyd yn oed yn uwch. Fodd bynnag, gyda mwy o reoleiddio ar allyriadau nwyon tŷ gwydr maent yn amcangyfrif y gallem osgoi $4.2 - $7.4 biliwn o'r iawndal hyn.

Pontydd a phriffyrdd. Y ddau fath hyn o seilwaith fydd angen y newid mwyaf mewn dinasoedd arfordirol a lefel y môr isel. Wrth i stormydd ddwysáu, mae pontydd a phriffyrdd mewn perygl o ddod yn fwy agored i niwed oherwydd y straen y mae gwynt a dŵr ychwanegol yn ei roi arnynt, yn ogystal â heneiddio'n gyffredinol.

Gyda phontydd yn benodol, y perygl mwyaf yw rhywbeth a elwir sgwr. Dyma pryd mae dŵr sy'n symud yn gyflym o dan y bont yn golchi gwaddod sy'n cynnal ei sylfeini i ffwrdd. Gyda chyrff o ddŵr yn tyfu'n barhaus o fwy o law a lefelau'r môr yn codi, mae sgwrio yn mynd i barhau i waethygu. Dwy ffordd gyfredol y mae'r EPA yn eu hawgrymu i helpu i frwydro yn erbyn y mater hwn yn y dyfodol yw ychwanegu mwy o greigiau a gwaddod i sefydlogi sylfeini pontydd ac ychwanegu mwy o goncrit i gryfhau pontydd yn gyffredinol.

Trafnidiaeth cyhoeddus. Nesaf, gadewch i ni ystyried cludiant cyhoeddus fel bysiau dinas, isffyrdd, trenau a metros. Gyda'r gobaith y byddwn yn lleihau ein hallyriadau carbon, bydd llawer mwy o bobl yn cymryd cludiant cyhoeddus. O fewn dinasoedd, bydd mwy o lwybrau bws neu reilffordd i fynd o gwmpas, a bydd nifer cyffredinol y bysiau a'r trenau yn cynyddu i wneud lle i fwy o bobl. Fodd bynnag, mae gan y dyfodol nifer o bosibiliadau brawychus ar gyfer trafnidiaeth gyhoeddus, yn benodol oherwydd llifogydd a gwres eithafol.

Gyda llifogydd, mae twneli a chludiant tanddaearol ar gyfer rheilffyrdd yn mynd i ddioddef. Mae hyn yn gwneud synnwyr oherwydd y lleoedd a fydd yn gorlifo gyntaf yw'r tiroedd isaf. Yna ychwanegwch y llinellau trydanol y mae dulliau cludo fel metro ac isffyrdd yn eu defnyddio ac mae gennym ni berygl cyhoeddus pendant. Mewn gwirionedd, rydym eisoes wedi dechrau gweld y math hwn o lifogydd mewn mannau fel New York City, o Hurricane Sandy, ac nid yw ond gwaethygu. Ymatebion Ymhlith y bygythiadau hyn mae newidiadau seilwaith fel adeiladu gratiau awyru uchel i leihau dŵr storm, adeiladu nodweddion amddiffynnol fel waliau cynnal, ac, mewn rhai mannau, adleoli rhywfaint o'n seilwaith trafnidiaeth i ardaloedd llai agored i niwed.

O ran gwres eithafol, a ydych chi erioed wedi bod ar dramwy cyhoeddus dinas yn ystod yr oriau brig yn yr haf? Rhoddaf awgrym ichi: nid yw'n hwyl. Hyd yn oed os oes aerdymheru (yn aml nid oes), gyda llawer o bobl wedi'u pacio i mewn fel sardinau, mae'n anodd cadw'r tymheredd i lawr. Gall y swm hwn o wres arwain at lawer o beryglon gwirioneddol, fel gorludded gwres i bobl sy'n reidio trafnidiaeth gyhoeddus. Er mwyn lleihau'r broblem hon, bydd yn rhaid i seilwaith naill ai gael amodau llai dan ei sang neu ddulliau gwell o aerdymheru.

Yn olaf, gwyddys bod gwres eithafol yn achosi rheiliau bwcl, a elwir hefyd yn “heat kinks”, ar hyd llinellau rheilffordd. Mae'r rhain yn arafu trenau ac mae angen atgyweiriadau ychwanegol a drutach ar gyfer cludiant.

Cludiant awyr. Un o'r pethau mwyaf i'w ystyried o ran teithio mewn awyren yw bod y llawdriniaeth gyfan yn gymharol ddibynnol ar y tywydd. Oherwydd hyn, bydd yn rhaid i awyrennau wrthsefyll gwres dwys a stormydd difrifol. Ystyriaethau eraill yw rhedfeydd awyrennau gwirioneddol, oherwydd mae llawer ohonynt yn agos at lefel y môr ac yn agored i lifogydd. Mae ymchwyddiadau storm yn mynd i wneud mwy a mwy o redfeydd ddim ar gael am gyfnodau hirach o amser. I ddatrys hyn, efallai y byddwn yn dechrau naill ai codi rhedfeydd ar strwythurau uwch neu adleoli llawer o'n prif feysydd awyr. 

Cludiant môr. Mae porthladdoedd a harbyrau hefyd yn mynd i weld rhai newidiadau ychwanegol oherwydd y moroedd yn codi a'r stormydd cynyddol ar arfordiroedd. Mae'n debygol y bydd yn rhaid codi rhai o'r strwythurau'n uwch neu eu hatgyfnerthu'n fwy cyfiawn i oddef y cynnydd yn lefel y môr.

Ynni

Aerdymheru a gwresogi. Wrth i newid yn yr hinsawdd fynd â gwres i eithafion newydd, mae'r angen am aerdymheru yn mynd i gynyddu. Mae lleoedd ledled y byd, yn enwedig dinasoedd, yn gwresogi hyd at dymheredd marwol heb aerdymheru. Yn ôl y Canolfan Datrysiadau Hinsawdd ac Ynni, “gwres eithafol yw’r trychineb naturiol mwyaf marwol yn yr Unol Daleithiau, gan ladd ar gyfartaledd mwy o bobl na chorwyntoedd, mellt, tornados, daeargrynfeydd, a llifogydd gyda’i gilydd.”

Yn anffodus, wrth i’r galw hwn am ynni gynyddu, mae ein gallu i ddarparu ynni yn mynd i lawr. Gan mai ein dulliau presennol o gynhyrchu ynni yw un o brif ffynonellau newid hinsawdd a achosir gan ddyn, rydym yn mynd yn sownd yn y cylch dieflig hwn o ddefnyddio ynni. Ein gobaith yw edrych am ffynonellau glanach i gyflenwi mwy o'n gofynion ynni.

Argaeau. Yn y rhan fwyaf o leoedd, y bygythiad mwyaf i argaeau yn y dyfodol yw mwy o lifogydd a thorri stormydd. Er y gall diffyg llif dŵr o sychder fod yn broblem mewn rhai mannau, mae astudiaeth o'r Prifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Norwyaidd yn dangos “na fyddai’r cynnydd mewn hyd sychder a chyfaint diffyg yn effeithio ar y cynhyrchiad pŵer na gweithrediad y gronfa ddŵr.”

Ar y llaw arall, dangosodd yr astudiaeth hefyd, gyda mwy o stormydd, “bydd cyfanswm y tebygolrwydd o fethiant hydrolegol [a] argae yn cynyddu yn hinsawdd y dyfodol.” Mae hyn yn digwydd pan fydd argaeau'n cael eu gorlwytho gan ddŵr a naill ai'n gorlifo neu'n torri.

Yn ogystal, mewn darlith ar y 4ydd o Hydref yn trafod codiad lefel y môr, athro'r gyfraith William a Mary, Elizabeth Andrews, yn dangos yr effeithiau hyn eisoes yn digwydd. I’w dyfynnu, pan darodd Corwynt Floyd [Tidewater, VA] ym mis Medi 1999, torrwyd 13 o argaeau a difrodwyd llawer mwy, ac o ganlyniad, diwygiwyd deddf diogelwch argaeau Virginia.” Felly, gyda stormydd cynyddol, bydd yn rhaid inni roi llawer mwy i seilwaith diogelwch argaeau.

Ynni Gwyrdd. Mater mawr wrth sôn am newid hinsawdd ac ynni yw ein defnydd o danwydd ffosil. Cyhyd ag y byddwn yn parhau i losgi tanwydd ffosil, byddwn yn parhau i wneud y newid yn yr hinsawdd yn waeth.

Gyda hyn mewn golwg, mae ffynonellau ynni glân a chynaliadwy yn mynd i ddod yn hanfodol. Bydd y rhain yn cynnwys defnyddio gwynt, solar, a geothermol ffynonellau, yn ogystal â chysyniadau newydd i wneud cipio ynni yn fwy effeithlon a hygyrch, megis y Coeden Werdd SolarBotanig sy'n cynaeafu ynni gwynt a solar.

Adeiladu

Rheoliadau adeiladu. Mae newidiadau yn yr hinsawdd a lefel y môr yn mynd i'n gwthio i gael adeiladau sydd wedi'u haddasu'n well. Mae’n amheus a gawn ni’r gwelliannau angenrheidiol hyn fel ataliad neu fel adwaith, ond bydd yn rhaid iddo ddigwydd yn y pen draw. 

Mewn mannau lle mae llifogydd yn broblem, bydd mwy o ofynion ar gyfer seilwaith uwch a chryfder goddef llifogydd. Bydd hyn yn cynnwys unrhyw waith adeiladu newydd yn y dyfodol, yn ogystal â chynnal a chadw ein hadeiladau presennol, i wneud yn siŵr bod y ddau yn gallu gwrthsefyll llifogydd. Mae llifogydd yn un o y trychinebau mwyaf costus ar ôl daeargrynfeydd, felly mae gwneud yn siŵr bod gan adeiladau sylfeini cadarn a’u bod yn cael eu codi uwchlaw’r llinell llifogydd yn hollbwysig. Mewn gwirionedd, gall y cynnydd mewn llifogydd olygu nad yw rhai lleoliadau yn cyfyngu ar y cyfyngiadau ar gyfer adeiladu yn gyfan gwbl. 

O ran lleoedd â diffyg dŵr, bydd yn rhaid i adeiladau ddod yn llawer mwy effeithlon o ran dŵr. Mae hyn yn golygu newidiadau fel toiledau llif isel, cawodydd a faucets. Mewn rhai ardaloedd, efallai y bydd yn rhaid i ni hyd yn oed ffarwelio â baddonau. gwn. Mae hyn yn fy ypsetio i hefyd.

Yn ogystal, bydd angen gwell insiwleiddio a phensaernïaeth ar adeiladau i hyrwyddo gwresogi ac oeri effeithlon. Fel y trafodwyd yn gynharach, mae aerdymheru yn dod yn llawer mwy angenrheidiol mewn llawer o leoedd, felly bydd gwneud yn siŵr bod yr adeiladau yn helpu i leddfu rhywfaint ar y galw hwn yn help mawr.

Yn olaf, arloesi sy'n dechrau dod i mewn i ddinasoedd yn toeau gwyrdd. Mae hyn yn golygu cael gerddi, glaswellt, neu ryw fath o blanhigion ar doeau adeiladau. Efallai y byddwch yn gofyn beth yw pwrpas gerddi toeau a chael eich synnu o wybod bod ganddyn nhw fuddion enfawr mewn gwirionedd, gan gynnwys inswleiddio tymheredd a sain, amsugno glaw, gwella ansawdd aer, lleihau “ynysoedd gwres”, ychwanegu at fioamrywiaeth, a bod yn bert yn gyffredinol. Mae'r toeau gwyrdd hyn yn gwella amgylcheddau canol dinasoedd cymaint fel y bydd dinasoedd yn dechrau gofyn am naill ai nhw neu baneli solar ar gyfer pob adeilad newydd. Mae San Francisco eisoes wedi gwneud hyn!

Traethau ac arfordiroedd. Mae adeiladu arfordirol yn dod yn llai a llai ymarferol. Er bod pawb wrth eu bodd ag eiddo glan môr, gyda lefelau’r môr yn codi, yn anffodus y lleoliadau hyn fydd y rhai cyntaf i ddod o dan y dŵr. Efallai mai'r unig beth cadarnhaol am hyn fyddai i bobl ychydig yn fwy mewndirol, oherwydd efallai y byddant yn llawer agosach at y traeth cyn bo hir. Ond mewn gwirionedd, bydd yn rhaid i waith adeiladu yn agos at y cefnfor ddod i ben, oherwydd ni fydd yr un o'r adeiladau hynny'n gynaliadwy gyda mwy o stormydd a llanw cynyddol.

Morgloddiau. O ran Seawalls, maen nhw’n mynd i barhau i ddod yn fwy cyffredin a chael eu gorddefnyddio yn ein hymgais i ymdopi â newid hinsawdd. Erthygl gan Gwyddonol Americanaidd yn rhagweld y bydd “pob gwlad ledled y byd yn adeiladu waliau i amddiffyn ei hun rhag moroedd sy’n codi o fewn 90 mlynedd, oherwydd bydd cost llifogydd yn ddrytach na phris prosiectau amddiffynnol.” Nawr, yr hyn nad oeddwn yn ei wybod cyn gwneud rhywfaint o ymchwil ychwanegol yw bod y math hwn o atal llanwau rhag codi yn gwneud llawer o difrod i amgylchedd yr arfordir. Maent yn dueddol o wneud erydu arfordirol yn waeth ac yn llanast ar ffurfiau naturiol yr arfordir o ymdopi.

Un dewis arall efallai y byddwn yn dechrau ei weld ar arfordiroedd yw rhywbeth a elwir “traethlinau byw.” Mae'r rhain yn “strwythurau sy’n seiliedig ar natur,” megis corsydd, twyni tywod, mangrofau neu riffiau cwrel sy'n gwneud yr un pethau i gyd â morgloddiau, ond sydd hefyd yn rhoi cynefin i adar môr a chreaduriaid eraill. Gydag unrhyw lwc mewn rheoliadau adeiladu, gall y fersiynau gwyrdd hyn o forgloddiau ddod yn chwaraewr amddiffynnol blaenllaw, yn enwedig mewn ardaloedd arfordirol cysgodol fel systemau afonydd, Bae Chesapeake, a'r Great Lakes.

Sianeli dŵr a seilwaith gwyrdd

Ar ôl cael fy magu yng Nghaliffornia, mae sychder bob amser wedi bod yn bwnc trafod cyson. Yn anffodus, dyma un broblem nad yw'n gwella o gwbl gyda newid hinsawdd. Un ateb sy'n dal i gael ei daflu i'r ddadl yw seilwaith sy'n trosglwyddo dŵr o leoedd eraill, megis Seattle neu Alaska. Ond mae edrych yn agosach yn dangos nad yw hyn yn ymarferol. Yn lle hynny, mae math gwahanol o seilwaith arbed dŵr yn rhywbeth a elwir yn “seilwaith gwyrdd.” Mae hyn yn golygu defnyddio strwythurau fel casgenni glaw i gynaeafu dŵr glaw yn y bôn a'i ddefnyddio ar gyfer pethau fel fflysio toiledau a dyfrio gerddi neu amaethyddiaeth. Trwy ddefnyddio'r technegau hyn, amcangyfrifodd astudiaeth y gallai California arbed 4.5 triliwn galwyn o ddŵr.

Agwedd arall ar seilwaith gwyrdd yw ailwefru’r dŵr daear trwy gael mwy o ddinasoedd sy’n amsugno dŵr. Mae hyn yn cynnwys mwy o balmentydd athraidd, gerddi dŵr glaw sydd wedi'u cynllunio'n benodol i gymryd dŵr ychwanegol, a chael mwy o le i blanhigion o amgylch y ddinas fel bod dŵr glaw yn gallu suddo i'r dŵr daear. Roedd y dadansoddiad a grybwyllwyd yn flaenorol yn amcangyfrif y byddai gwerth yr ail-lenwi dŵr daear hwn mewn rhai ardaloedd dros $ 50 miliwn.

Carthffosiaeth a gwastraff

Carthion. Arbedais y pwnc gorau ar gyfer olaf, yn amlwg. Y newid mwyaf i seilwaith carthffosiaeth o ganlyniad i newid yn yr hinsawdd fydd gwneud gweithfeydd trin yn fwy effeithiol, a gwneud y system gyfan yn fwy goddefgar rhag llifogydd. Mewn mannau lle ceir llifogydd, y broblem ar hyn o bryd yw nad yw systemau carthffosiaeth wedi'u sefydlu i gymryd llawer o ddŵr. Mae hyn yn golygu pan fydd llifogydd yn digwydd naill ai mae carthion yn cael eu cyfeirio yn syth i nentydd neu afonydd cyfagos, neu mae dŵr llifogydd yn treiddio i bibellau carthffosiaeth ac rydyn ni'n cael rhywbeth o'r enw “gorlif carthffos glanweithiol.” Mae'r enw'n hunanesboniadol, ond yn y bôn mae'n wir pan fydd carthffosydd yn gorlifo ac yn lledaenu carthion cryno, amrwd i'r amgylchedd cyfagos. Mae'n debyg y gallwch ddychmygu'r materion y tu ôl i hyn. Os na, meddyliwch am lawer iawn o halogiad dŵr a'r afiechyd sy'n deillio ohono. Bydd yn rhaid i seilwaith yn y dyfodol ddod o hyd i ffyrdd newydd o ddelio â gorlif a chadw llygad agosach ar ei gynnal a chadw.

Ar y llaw arall, mewn mannau gyda sychder, mae yna nifer o gysyniadau eraill yn arnofio o gwmpas y system garthffosiaeth. Un yw defnyddio llai o ddŵr yn y system yn gyfan gwbl, i ddefnyddio'r dŵr ychwanegol hwnnw ar gyfer anghenion eraill. Fodd bynnag, yna mae’n rhaid inni boeni am grynodiad carthion, sut y gallwn ei drin yn llwyddiannus, a pha mor niweidiol fydd y carthion crynodedig hwnnw i’r seilwaith. Cysyniad arall y gallwn ddechrau tegan ag ef fydd ailddefnyddio dŵr ar ôl ei drin, gan wneud ansawdd y dŵr wedi'i hidlo hwnnw hyd yn oed yn bwysicach.

Dŵr storm. Yr wyf eisoes wedi siarad cryn dipyn am y materion y tu ôl i ddŵr storm a llifogydd, felly ceisiaf beidio ag ailadrodd fy hun yn ormodol. Mewn darlith am “Adfer Bae Chesapeake erbyn 2025: Ydyn Ni Ar y Trywydd?”, uwch atwrnai Sefydliad Bae Chesapeake, Peggy Sanner, wedi codi mater llygredd dŵr ffo o ddŵr storm, gan ddweud ei fod yn “un o’r sectorau llygredd mwyaf.” Mae Sanner yn esbonio bod ateb mawr ar gyfer llygredd dŵr storm yn cyd-fynd â sut y gallwn leihau llifogydd; hynny yw, cael mwy o dir a all amsugno dŵr. Mae hi’n dweud, “Unwaith y mae wedi ymdreiddio i’r pridd, mae’r dŵr ffo hwnnw’n arafu, yn oeri ac yn glanhau ac yna’n aml yn mynd i mewn i’r ddyfrffordd trwy ddŵr daear.” Fodd bynnag, mae hi'n cyfaddef bod rhoi'r mathau newydd hyn o seilwaith yn eu lle fel arfer yn ddrud iawn ac yn cymryd amser hir. Mae hyn yn golygu, os ydym yn lwcus, efallai y byddwn yn gweld mwy o hyn yn y 15 i 25 mlynedd nesaf.

Gwastraff. Yn olaf, mae gennym eich gwastraff cyffredinol. Y newid mwyaf gyda'r rhan hon o gymdeithas, gobeithio, fydd ei leihau. Pan edrychwn ar yr ystadegau, mae cyfleusterau gwastraff fel safleoedd tirlenwi, llosgyddion, compostau, a hyd yn oed ailgylchu ar eu pen eu hunain yn achosi hyd at bump y cant o allyriadau nwyon tŷ gwydr yn yr Unol Daleithiau. Efallai nad yw hyn yn ymddangos fel llawer, ond ar ôl i chi ei gyfuno â sut y daeth yr holl bethau hynny i fod yn y sbwriel (cynhyrchu, cludo ac ailgylchu), mae'n gyfystyr ag oddeutu 42 y cant o allyriadau nwyon tŷ gwydr yr Unol Daleithiau.

Gyda chymaint â hynny o effaith, nid oes unrhyw ffordd y byddwn yn gallu cadw'r swm hwn o wastraff i fyny heb wneud y newid yn yr hinsawdd yn llawer gwaeth. Hyd yn oed gyda chulhau ein barn ac edrych ar yr effeithiau ar seilwaith yn unig, mae eisoes yn ymddangos yn ddigon drwg. Gobeithio, trwy roi llu o'r atebion a'r arferion uchod ar waith, y gall dynoliaeth ddechrau cael effaith wahanol: un er gwell.