Infraestruturas cambiantes para un clima cambiante

A medida que o cambio climático comeza a afectar o planeta, a infraestrutura da nosa sociedade terá que pasar por algúns cambios serios. A infraestrutura inclúe elementos como os nosos métodos de transporte, abastecemento de enerxía e auga, e sistemas de sumidoiros e residuos. O problema co cambio climático, con todo, é que non afectará a ningún lugar da mesma forma. Isto significa que haberá moitos estilos diferentes para afrontar problemas como a seca, o aumento do nivel do mar, as inundacións, os tornados, o frío ou calor extremos e as tormentas.

Ao longo deste artigo, darei unha visión xeral das diferentes estratexias para a nosa futura infraestrutura resistente ao clima. Non obstante, teña en conta que cada lugar individual terá que facer os seus propios estudos específicos para atopar as mellores solucións ás súas necesidades.

transporte

Estradas. Son caros de manter tal e como son, pero cos danos adicionais por inundacións, precipitacións, calor e xeadas, o mantemento das estradas vai ser moito máis caro. As estradas asfaltadas onde as precipitacións e as inundacións son un problema terán problemas para xestionar toda a auga extra. O problema cos materiais que temos agora é que, a diferenza das paisaxes naturais, case non absorben auga. Despois temos toda esta auga extra que non sabe onde ir, que finalmente inunda rúas e cidades. As precipitacións engadidas tamén danarán as marcas viarias nas estradas asfaltadas e provocarán máis erosión nas estradas sen asfaltar. O Informes da EPA que este problema sería especialmente dramático nos Estados Unidos na rexión dos Grandes Avións, que poderían requirir ata 3.5 millóns de dólares en reparacións para 2100.

Nos lugares onde a calor extrema é máis preocupante, as altas temperaturas farán que as estradas pavimentadas se rachen con máis frecuencia e necesiten máis mantemento. As beirarrúas tamén absorben máis calor, transformando as cidades nestes puntos de calor súper intensos e perigosos. Tendo isto en conta, os lugares con temperaturas máis quentes poden comezar a utilizar formas de "pavimento fresco. "

Se seguimos emitindo tantos gases de efecto invernadoiro como o facemos actualmente, a EPA proxecta que para 2100, os custos de adaptación de estradas dentro de EE. ata 10 millóns de dólares. Esta estimación tampouco inclúe máis danos pola subida do nivel do mar ou as inundacións das tormentas, polo que probablemente sería aínda maior. Non obstante, con máis regulación sobre as emisións de gases de efecto invernadoiro, estiman que poderiamos evitar entre 4.2 e 7.4 millóns de dólares destes danos.

Pontes e estradas. Estas dúas formas de infraestrutura van necesitar máis cambios nas cidades costeiras e de baixo nivel do mar. A medida que as tormentas se fan máis intensas, as pontes e as autoestradas corren o risco de volverse máis vulnerables tanto polo estrés que o vento e a auga sobran sobre elas, como polo envellecemento xeral.

Con pontes en concreto, o maior perigo é algo chamado fregar. Isto é cando a auga en movemento rápido baixo a ponte lava os sedimentos que soportan os seus cimentos. Con masas de auga crecendo continuamente debido a máis choiva e o aumento do nivel do mar, a soga vai seguir empeorando. Dúas formas actuais que suxire a EPA para axudar a combater este problema no futuro son engadir máis rochas e sedimentos para estabilizar os cimentos das pontes e engadir máis formigón para reforzar as pontes en xeral.

Transporte público. A continuación, consideremos o transporte público, como os autobuses urbanos, o metro, os trens e os metros. Coa esperanza de que imos reducir as nosas emisións de carbono, moita máis xente tomará o transporte público. Dentro das cidades, haberá unha maior cantidade de rutas de autobuses ou ferrocarril para desprazarse, e a cantidade total de autobuses e trens aumentará para facer espazo para un maior número de persoas. Non obstante, o futuro alberga unha serie de posibilidades aterradoras para o transporte público, especialmente polas inundacións e a calor extrema.

Coas inundacións, os túneles e o transporte subterráneo para o ferrocarril vanse a sufrir. Isto ten sentido porque os lugares que se inundarán primeiro son os terreos máis baixos. Entón engade as liñas eléctricas que usan os métodos de transporte como o metro e o metro e temos un perigo público definido. De feito, xa empezamos a ver este tipo de inundacións en lugares como New York City, do furacán Sandy, e só está empeorando. Respostas a estas ameazas inclúen cambios na infraestrutura, como a construción de reixas de ventilación elevadas para reducir as augas pluviais, a construción de elementos de protección como muros de contención e, nalgúns lugares, o traslado dalgunhas das nosas infraestruturas de transporte a zonas menos vulnerables.

En canto á calor extrema, estivo algunha vez no transporte público urbano durante as horas punta no verán? Vouche dar unha pista: non é divertido. Aínda que haxa aire acondicionado (moitas veces non o hai), con tanta xente ateigada como sardiñas, é difícil manter a temperatura baixa. Esta cantidade de calor pode provocar moitos perigos reais, como o esgotamento por calor para as persoas que usan o transporte público. Para diminuír este problema, as infraestruturas terán que ter menos condicións ou mellores formas de aire acondicionado.

Por último, sábese que causa a calor extrema carrís abrochados, tamén coñecidas como "heat kinks", ao longo das liñas ferroviarias. Estes dous ralentizan os trens e requiren reparacións adicionais e máis caras para o transporte.

Transporte aéreo. Unha das cousas máis importantes sobre as viaxes en avión é que toda a operación depende relativamente do tempo. Debido a isto, os avións terán que facerse máis resistentes tanto á calor intensa como ás tormentas severas. Outras consideracións son as pistas reais dos avións, porque moitas están preto do nivel do mar e son vulnerables ás inundacións. As marexas de tormenta van facer que cada vez máis pistas non estean dispoñibles durante períodos máis longos. Para solucionar isto, podemos comezar a elevar as pistas de aterrizaje en estruturas máis altas ou trasladar moitos dos nosos aeroportos principais. 

Transporte marítimo. Os portos e portos tamén experimentarán algúns cambios adicionais debido ao aumento do mar e ao aumento das tormentas nas costas. Algunhas das estruturas probablemente teñan que elevarse ou fortificarse máis só para tolerar o aumento do nivel do mar.

enerxía

Aire acondicionado e calefacción. A medida que o cambio climático leva a calor a novos extremos, a necesidade de aire acondicionado vaise disparando. Lugares de todo o mundo, especialmente as cidades, están quentando a temperaturas mortais sen aire acondicionado. Segundo o Centro de solucións climáticas e enerxéticas, "A calor extrema é o desastre natural máis mortal dos EE. UU., que mata de media máis persoas que furacáns, raios, tornados, terremotos e inundacións xuntos".

Desafortunadamente, a medida que esta demanda de enerxía aumenta, a nosa capacidade de subministración de enerxía está a diminuír. Dado que os nosos métodos actuais de produción de enerxía son unha das principais fontes do cambio climático causado polo ser humano, estamos quedando atrapados neste círculo vicioso do uso da enerxía. A nosa esperanza reside en buscar fontes máis limpas para abastecer máis das nosas demandas de enerxía.

Presas. Na maioría dos lugares, a maior ameaza para as presas no futuro é o aumento das inundacións e a rotura das tormentas. Aínda que a falta de fluxo de auga pola seca pode ser un problema nalgúns lugares, un estudo do Universidade noruega de Ciencia e Tecnoloxía mostrou que "o aumento da duración da seca e do volume do déficit [non] afectaría á produción de enerxía nin ao funcionamento do encoro".

Por outra banda, o estudo tamén mostrou que co aumento das tormentas, "a probabilidade de falla hidrolóxica total dunha presa aumentará no clima futuro". Isto ocorre cando as presas quedan sobrecargadas pola auga e desbordan ou rompen.

Ademais, nunha conferencia sobre o 4 de outubro discutindo o aumento do nivel do mar, William e Mary profesor de dereito, Elizabeth Andrews, mostra estes efectos xa ocorrendo. Para citala, cando "o furacán Floyd golpeou [Tidewater, VA] en setembro de 1999, romperon 13 presas e danáronse moitas máis e, como resultado, modificouse a lei de seguridade das presas de Virginia". Así, co aumento das tormentas, teremos que poñer moito máis nas infraestruturas de seguridade das presas.

Enerxía verde. Un gran problema cando falamos de cambio climático e enerxía é o noso uso de combustibles fósiles. Mentres sigamos queimando combustibles fósiles, seguiremos empeorando o cambio climático.

Con isto en mente, as fontes de enerxía limpas e sostibles vanse converter en esenciais. Estes incluirán o uso vento, solare xeotérmica fontes, así como novos conceptos para facer máis eficiente e accesible a captación de enerxía, como o Árbore Verde SolarBotanic que recolle tanto enerxía eólica como solar.

construción

Normativa de edificación. Os cambios no clima e no nivel do mar vannos empurrar a ter edificios mellor adaptados. Que conseguimos ou non estas melloras necesarias como prevención ou como reacción é cuestionable, pero terá que suceder eventualmente. 

Nos lugares onde as inundacións son o problema, haberá máis requisitos para unha infraestrutura elevada e unha resistencia tolerante ás inundacións. Isto incluirá calquera nova construción no futuro, así como o mantemento dos nosos edificios actuais, para asegurarse de que ambos sexan resistentes ás inundacións. As inundacións son unha das os desastres máis custosos despois dos terremotos, polo que asegurarse de que os edificios teñan unha base sólida e que se eleven por riba da liña de inundación é fundamental. De feito, o aumento das inundacións pode facer que algúns lugares sexan totalmente prohibidos para a construción. 

En canto aos lugares con falta de auga, os edificios terán que ser moito máis eficientes. Isto significa cambios como inodoros, duchas e billas de baixo caudal. En certas zonas, ata poderemos ter que despedirnos dos baños. Sei. Isto tamén me molesta.

Ademais, os edificios necesitarán un mellor illamento e arquitectura para promover unha calefacción e refrixeración eficientes. Como comentamos anteriormente, o aire acondicionado é cada vez máis necesario en moitos lugares, polo que asegurarse de que os edificios axuden a paliar parte desta demanda será de gran axuda.

Finalmente, unha innovación que comeza a chegar ás cidades son tellados verdes. Isto significa ter xardíns, herba ou algún tipo de plantas nos tellados dos edificios. Poderías preguntar cal é o sentido dos xardíns dos tellados e sorprenderte ao saber que realmente teñen enormes beneficios, que inclúen illar a temperatura e o son, absorber a choiva, mellorar a calidade do aire, reducir as "illas de calor", aumentar a biodiversidade e, en xeral, ser bonitos. Estes tellados verdes melloran tanto os ambientes do interior das cidades que as cidades comezarán a necesitalos ou paneis solares para cada edificio novo. San Francisco xa o ten feito isto!

Praias e costas. A construción costeira é cada vez menos práctica. Aínda que todo o mundo adora unha propiedade á beira do mar, co nivel do mar subindo, estes lugares serán, por desgraza, os primeiros en acabar baixo a auga. Quizais o único positivo disto sería para a xente algo máis cara ao interior, porque en breve pode estar moito máis preto da praia. Porén, a construción preto do océano terá que parar, porque ningún deses edificios será sostible con tormentas e mareas subidas.

Malecóns. Cando se trata de dique, seguirán sendo máis comúns e abusados ​​no noso intento de facer fronte ao cambio climático. Un artigo de Scientific American prevé que "todos os países do mundo construirán muros para defenderse do aumento do mar dentro de 90 anos, porque o custo das inundacións será máis caro que o prezo dos proxectos de protección". Agora, o que non sabía antes de investigar máis é que esta forma de evitar o aumento das mareas fai moito danos ao medio costeiro. Adoitan empeorar a erosión costeira e desordenar as formas naturais de afrontamento da costa.

Unha alternativa que podemos comezar a ver nas costas é algo chamado "litorais vivos". Estes son "Estruturas baseadas na natureza", como marismas, dunas de area, manglares ou arrecifes de coral que fan o mesmo que os diques, pero que tamén dan un hábitat ás aves mariñas e outros bichos. Con algunha sorte nas normativas de construción, estas versións verdes dos diques poden converterse nun actor protector líder, especialmente en zonas costeiras protexidas como os sistemas fluviais, a baía de Chesapeake e os Grandes Lagos.

Canles de auga e infraestrutura verde

Tras crecer en California, a seca sempre foi un tema de conversación constante. Desafortunadamente, este é un problema que non está mellorando co cambio climático. Unha solución que se segue botando ao debate son as infraestruturas que transfiren auga doutros lugares, como Seattle ou Alaska. Con todo, unha ollada máis atenta mostra que isto non é práctico. Pola contra, unha forma diferente de infraestrutura de aforro de auga é algo que se chama "infraestrutura verde". Isto significa usar estruturas como os barrís de choiva para recoller esencialmente a auga da choiva e usala para cousas como tirar os baños e regar xardíns ou a agricultura. Usando estas técnicas, un estudo estimou que California podería aforrar 4.5 billóns de litros de auga.

Outro aspecto da infraestrutura verde incorpora a recarga das augas subterráneas a través de contar con máis zonas urbanas que absorben auga. Isto inclúe pavimentos máis permeables, xardíns de augas pluviais deseñados especificamente para absorber auga extra e simplemente ter máis espazo para as plantas na cidade para que a auga da choiva poida absorberse nas augas subterráneas. A análise mencionada anteriormente estimaba que o valor desta recarga de augas subterráneas en determinadas zonas sería máis de $ 50 millóns.

Residuos e sumidoiros

Alcantarillado. Gardei o mellor tema para o final, obviamente. O maior cambio na infraestrutura de sumidoiros como resultado do cambio climático vai ser facer que as depuradoras sexan máis eficaces e que todo o sistema sexa máis tolerante ás inundacións. Nos lugares con inundacións, agora mesmo o problema é que as redes de saneamento non están configuradas para captar moita auga. Isto significa que cando se produce unha inundación, ou as augas fecais diríxense directamente aos regatos ou ríos próximos, ou a auga da inundación infiltra nas canalizacións de sumidoiros e obtemos algo chamado "desbordamento de sumidoiros sanitarios”. O nome se explica por si mesmo, pero é basicamente cando os sumidoiros desbordan e espallan augas residuais concentradas e brutas no medio circundante. Probablemente podes imaxinar os problemas detrás disto. Se non, pense nunha gran cantidade de contaminación da auga e enfermidade resultante. As futuras infraestruturas terán que atopar novas formas de facer fronte ao desbordamento e vixiar máis atentamente o seu mantemento.

Por outra banda, nos lugares con seca flotan outros conceptos sobre o sistema de saneamento. Un deles está a usar menos auga no sistema por completo, para usar esa auga extra para outras necesidades. Non obstante, entón temos que preocuparnos pola concentración de augas residuais, como podemos tratalas con éxito e o prexuízo que esa auga residual concentrada será para a infraestrutura. Outro concepto co que podemos comezar a xogar será a reutilización da auga despois do tratamento, facendo aínda máis importante a calidade desa auga filtrada.

Auga de tormenta. Xa falei unha cantidade decente sobre os problemas que hai detrás das augas pluviais e das inundacións, así que tentarei non repetirme demasiado. Nunha conferencia sobre “Restaurar a baía de Chesapeake para 2025: estamos no camiño?”, avogado principal da Fundación Chesapeake Bay, Peggy Sanner, abordou o tema da contaminación da escorrentía das augas pluviais, dicindo que é "un dos maiores sectores de contaminación". Sanner explica que unha gran solución para a contaminación das augas pluviais vai xunto con como podemos diminuír as inundacións; é dicir, ter máis terra que poida absorber auga. Ela di: "Unha vez que se infiltra no chan, esa escorrentía diminúe, arrefríase e limpa e, a miúdo, entra na vía fluvial a través da auga subterránea". Non obstante, admite que poñer en marcha estas novas formas de infraestrutura adoita ser moi cara e leva moito tempo. Isto significa que, se temos sorte, quizais veamos máis disto nos próximos 15 ou 25 anos.

Residuos. Por último, temos os teus residuos xerais. O cambio máis grande con esta parte da sociedade será, con sorte, reducilo. Cando miramos as estatísticas, instalacións de residuos como vertedoiros, incineradores, compostaxes e mesmo a reciclaxe causan por si mesmas ata o cinco por cento das emisións de gases de efecto invernadoiro nos Estados Unidos. Quizais non pareza moito, pero unha vez que o combinas con como todo ese material chegou ao lixo (produción, transporte e reciclaxe), é aproximadamente 42 por cento das emisións de gases de efecto invernadoiro dos EUA.

Con tanto impacto, non hai xeito de que poidamos manter esta cantidade de residuos sen empeorar moito o cambio climático. Aínda reducindo a nosa visión e mirando só os efectos sobre as infraestruturas, xa parece bastante malo. Con sorte, ao poñer en práctica multitude das solucións e prácticas mencionadas anteriormente, a humanidade poida comezar a ter un tipo de impacto diferente: un para mellor.