שינוי תשתית לאקלים משתנה

כאשר שינויי האקלים מתחילים להכות על פני כדור הארץ, התשתית של החברה שלנו תצטרך לעבור כמה שינויים רציניים. התשתית כוללת דברים כמו שיטות התחבורה שלנו, אספקת חשמל ומים, ומערכות ביוב ופסולת. העניין עם שינויי האקלים, לעומת זאת, הוא שהם לא ישפיעו על אף מיקום בודד באותו אופן. זה אומר שיהיו הרבה סגנונות שונים של התמודדות עם בעיות כמו בצורת, עליית פני הים, הצפות, טורנדו, חום או קור קיצוניים וסופות.

לאורך מאמר זה, אתן סקירה כללית של אסטרטגיות שונות לתשתית עמידה לאקלים העתידית שלנו. עם זאת, זכור כי כל מקום אינדיבידואלי יצטרך לבצע מחקרים ספציפיים לאתר שלו כדי למצוא את הפתרונות הטובים ביותר לצרכיו.

תחבורה

דרכים. הם יקרים לתחזוקה כפי שהם, אבל עם נזק נוסף משיטפונות, משקעים, חום וכפור, תחזוקה של הכבישים תהיה הרבה יותר יקרה. כבישים סלולים שבהם משקעים והצפות הם בעיה יתקשו להתמודד עם כל המים הנוספים. הבעיה עם החומרים שיש לנו עכשיו היא, שלא כמו נופים טבעיים, הם כמעט ולא סופגים מים בכלל. אז יש לנו את כל המים הנוספים האלה שלא יודעים לאן ללכת, ובסופו של דבר מציפים רחובות וערים. תוספת המשקעים תפגע גם בסימון הכבישים בכבישים הסלולים ותגרום לשחיקה נוספת בכבישים הבלתי סלולים. ה דוחות EPA שהבעיה הזו תהיה דרמטית במיוחד בארצות הברית באזור המטוסים הגדולים, ועשויה לדרוש תיקונים של עד 3.5 מיליארד דולר עד שנת 2100.

במקומות שבהם חום קיצוני מדאיג יותר, טמפרטורות גבוהות יגרמו לכבישים סלולים להיסדק בתדירות גבוהה יותר ולהזדקק לתחזוקה רבה יותר. המדרכות גם סופגות יותר חום, והופכות ערים לנקודות החום הסופר אינטנסיביות והמסוכנות הללו. עם זאת בחשבון, מקומות עם טמפרטורות חמות יותר עשויים להתחיל להשתמש בצורות של "מדרכה מגניבה".

אם נמשיך לפלוט גזי חממה כמו שאנחנו עושים כיום, EPA צופה שעד שנת 2100, עלויות ההסתגלות בתוך ארה"ב בכבישים עשויות לעלות ל- עד 10 מיליארד דולר. הערכה זו גם אינה כוללת נזקים נוספים מעליית פני הים או הצפות סערה, כך שהוא עשוי להיות גבוה אף יותר. עם זאת, עם יותר רגולציה על פליטת גזי חממה, הם מעריכים שנוכל להימנע מ-4.2 - 7.4 מיליארד דולר מהנזקים הללו.

גשרים וכבישים מהירים. שתי צורות התשתית הללו יזדקקו לשינוי הגדול ביותר בערים על חוף הים וגובה פני הים הנמוכים. ככל שהסערות הופכות חזקות יותר, גשרים וכבישים מהירים נמצאים בסיכון להיות פגיעים יותר הן מהלחץ שהרוח והמים הנוספים מפעילים עליהם, כמו גם מההזדקנות הכללית.

עם גשרים ספציפית, הסכנה הגדולה ביותר היא משהו שנקרא לִסְרוֹק. זה כאשר מים נעים במהירות מתחת לגשר שוטפים משקעים התומכים ביסודותיו. כאשר גופי מים גדלים ללא הרף מעוד גשם ומעלייה במפלס הים, הסריקה רק תלך ותחמיר. שתי דרכים נוכחיות שה-EPA מציע לסייע במאבק בבעיה זו בעתיד הן הוספת סלעים ומשקעים נוספים לייצוב יסודות הגשרים והוספת בטון נוסף לחיזוק הגשרים באופן כללי.

תחבורה ציבורית. לאחר מכן, הבה נשקול תחבורה ציבורית כגון אוטובוסים עירוניים, רכבות תחתיות, רכבות ומטרו. בתקווה שנצמצם את פליטת הפחמן שלנו, הרבה יותר אנשים ייסעו תחבורה ציבורית. בתוך הערים, תהיה כמות גדולה יותר של קווי אוטובוסים או רכבת להתנייד, והכמות הכוללת של אוטובוסים ורכבות תגדל כדי לפנות מקום למספר גדול יותר של אנשים. עם זאת, העתיד טומן בחובו מספר אפשרויות מפחידות לתחבורה ציבורית, במיוחד מהצפות וחום קיצוני.

עם ההצפה, מנהרות ותחבורה תת קרקעית לרכבות עומדות לסבול. זה הגיוני כי המקומות שיציפו ראשונים הם השטחים הנמוכים ביותר. לאחר מכן הוסיפו את קווי החשמל שבהם משתמשות שיטות תחבורה כמו מטרו ורכבת תחתית ויש לנו סכנה ציבורית ברורה. למעשה, כבר התחלנו לראות סוג זה של הצפה במקומות כמו העיר ניו יורק, מהוריקן סנדי, וזה רק הולך ומחמיר. תגובות איומים אלה כוללים שינויים בתשתית כגון בניית רשתות אוורור מוגבהות להפחתת מי סערה, בניית מאפייני הגנה כמו קירות תמך, ובמקומות מסוימים, העברת חלק מתשתיות התחבורה שלנו לאזורים פחות פגיעים.

באשר לחום קיצוני, האם אי פעם הייתם בתחבורה ציבורית בעיר בשעות העומס בקיץ? אני אתן לך רמז: זה לא כיף. גם אם יש מיזוג אוויר (לעיתים קרובות אין), עם כל כך הרבה אנשים ארוזים כמו סרדינים, קשה לשמור על הטמפרטורה. כמות חום זו עלולה להוביל לסכנות ממשיות רבות, כמו תשישות חום עבור אנשים הנוסעים בתחבורה ציבורית. כדי להפחית בעיה זו, תשתית תצטרך להיות פחות צפופה או צורות טובות יותר של מיזוג אוויר.

לבסוף, ידוע שחום קיצוני גורם מסילות עם אבזמים, הידוע גם בשם "קיפי חום", לאורך קווי רכבת. אלה מאטים את הרכבות ומצריכים תיקונים נוספים ויקרים יותר לצורך הובלה.

הובלה אווירית. אחד הדברים הכי חשובים שצריך לחשוב עליהם לגבי נסיעה במטוס הוא שכל הפעולה תלויה יחסית במזג האוויר. בשל כך, מטוסים יצטרכו להיות עמידים יותר הן בפני חום עז והן בפני סופות קשות. שיקולים נוספים הם מסלולי ההמראה של המטוסים, מכיוון שרבים מהם קרובים לגובה פני הים וחשופים להצפות. נחשולי סערה הולכים להפוך יותר ויותר מסלולים ללא זמינים לפרקי זמן ארוכים יותר. כדי לפתור זאת, ייתכן שנתחיל להעלות מסלולים במבנים גבוהים יותר או שנעביר רבים משדות התעופה הגדולים שלנו. 

תחבורה ימית. גם נמלים ונמלים הולכים לראות כמה שינויים נוספים בגלל הים העולה והסערות המוגברות בחופים. סביר להניח שחלק מהמבנים יצטרכו להיות גבוהים יותר או מבוצרים יותר רק כדי לסבול את עליית פני הים.

אנרגיה

מיזוג אוויר וחימום. ככל ששינויי האקלים לוקחים את החום לקיצוניות חדשה, הצורך במיזוג אוויר הולך להרקיע שחקים. מקומות ברחבי העולם, במיוחד ערים, מתחממים לטמפרטורות קטלניות ללא מיזוג אוויר. על פי המרכז פתרונות אקלים ואנרגיה, "חום קיצוני הוא אסון הטבע הקטלני ביותר בארה"ב, והורג בממוצע יותר אנשים מאשר הוריקן, ברקים, טורנדו, רעידות אדמה ושיטפונות גם יחד".

למרבה הצער, ככל שהביקוש הזה לאנרגיה עולה, היכולת שלנו לספק אנרגיה יורדת. מכיוון שהשיטות הנוכחיות שלנו להפקת אנרגיה הן אחד המקורות העיקריים לשינויי אקלים הנגרמים על ידי אדם, אנו תקועים במעגל הקסמים הזה של שימוש באנרגיה. התקווה שלנו טמונה בחיפוש אחר מקורות נקיים יותר כדי לספק יותר מהדרישות לאנרגיה שלנו.

סכרים. ברוב המקומות, האיום הגדול ביותר לסכרים בעתיד הוא הצפות מוגברות ושבירה מסופות. בעוד שחוסר זרימת מים מבצורת יכול להוות בעיה במקומות מסוימים, מחקר מטעם ה- האוניברסיטה הנורבגית למדע ולטכנולוגיה הראה כי "הגידול במשך הבצורת ובנפח הגירעון [לא ישפיעו על ייצור החשמל או על פעולת המאגר".

מצד שני, המחקר גם הראה שעם סופות מוגברות, "ההסתברות הכוללת לכשל הידרולוגי של סכר תגדל באקלים העתידי". זה קורה כאשר סכרים נעשים עמוסים מדי במים ועולים על גדותיהם או נשברים.

בנוסף, בהרצאה בנושא 4 באוקטובר דנים בעליית פני הים, פרופסור למשפטים וויליאם ומרי, אליזבת אנדרוז, מראה שהשפעות אלו כבר מתרחשות. אם לצטט אותה, כאשר "ההוריקן פלויד פגע [טיידווטר, וירג'יניה] בספטמבר 1999, 13 סכרים נפרצו ורבים נוספים נפגעו, וכתוצאה מכך תוקן חוק הבטיחות של סכר וירג'יניה". לפיכך, עם הסערות המתגברות, נצטרך להשקיע הרבה יותר בתשתית הבטיחות של הסכרים.

אנרגיה ירוקה. בעיה גדולה כשמדברים על שינויי אקלים ואנרגיה היא השימוש שלנו בדלקים מאובנים. כל עוד נמשיך לשרוף דלקים מאובנים, נמשיך להחמיר את שינויי האקלים.

עם זאת בחשבון, מקורות אנרגיה נקיים וברי קיימא הולכים להפוך לחיוניים. אלה יכללו שימוש רוח, סולרי, ו גיאותרמית מקורות, כמו גם מושגים חדשים כדי להפוך את לכידת אנרגיה יעילה ונגישה יותר, כגון SolarBotanic עץ ירוק אשר קוצר אנרגיית רוח ושמש כאחד.

בניה

תקנות בנייה. שינויים באקלים ובגובה פני הים ידחפו אותנו לבניינים מותאמים יותר. אם נקבל את השיפורים ההכרחיים הללו כמניעה או כתגובה או לא, מוטלת בספק, אבל זה יצטרך לקרות בסופו של דבר. 

במקומות שבהם ההצפה היא הנושא, יהיו יותר דרישות לתשתית מוגבהת וחוזק עמיד בפני הצפות. זה יכלול כל בנייה חדשה בעתיד, כמו גם תחזוקה של הבניינים הנוכחיים שלנו, כדי לוודא ששניהם עמידים בפני הצפות. שיטפונות הם אחד מהם האסונות היקרים ביותר לאחר רעידות אדמה, לכן חשוב לוודא שלבניינים יש יסודות חזקים ומורמים מעל קו השיטפון. למעשה, העלייה בהצפות עשויה להפוך מיקומים מסוימים לבלתי מוגבלים לבנייה לחלוטין. 

באשר למקומות עם מחסור במים, בניינים יצטרכו להתייעל הרבה יותר במים. המשמעות היא שינויים כמו שירותים, מקלחות וברזים עם זרימה נמוכה. באזורים מסוימים, אולי אפילו נצטרך להיפרד מאמבטיות. אני יודע. זה מרגיז גם אותי.

בנוסף, בניינים יזדקקו לבידוד וארכיטקטורה טובים יותר כדי לקדם חימום וקירור יעילים. כפי שצוין קודם לכן, מיזוג האוויר הופך להיות הרבה יותר נחוץ במקומות רבים, כך שהקפדה על כך שהבניינים יסייעו להקל על חלק מהביקוש הזה תהיה עזרה עצומה.

לבסוף, חידוש שמתחיל להגיע לערים גגות ירוקים. זה אומר שיש גנים, דשא או צורה כלשהי של צמחים על גגות הבניינים. אפשר לשאול מה הטעם בגינות על הגג ולהיות מופתעים לדעת שיש להן יתרונות עצומים, כולל בידוד טמפרטורה וצליל, ספיגת גשם, שיפור איכות האוויר, הפחתת "איי חום", הוספה למגוון הביולוגי, ובאופן כללי היותם יפים. הגגות הירוקים הללו משפרים את הסביבה הפנימית עד כדי כך שערים יתחילו לדרוש אותם או פאנלים סולאריים עבור כל בניין חדש. סן פרנסיסקו כבר עשה זאת!

חופים וחופים. בניית חוף הופכת פחות ופחות מעשית. למרות שכולם אוהבים נכס על שפת הים, עם עליית מפלס הים, המקומות האלה למרבה הצער יהיו הראשונים שיגיעו מתחת למים. אולי הדבר החיובי היחיד בעניין זה יהיה עבור אנשים קצת יותר בפנים הארץ, כי הם עשויים בקרוב להיות הרבה יותר קרובים לחוף. אבל באמת, הבנייה קרובה לאוקיינוס ​​תצטרך להיפסק, כי אף אחד מהבניינים האלה לא יהיה בר-קיימא עם סערות מוגברות וגאות.

חומות ים. כשמדובר בחומות ים, הן ימשיכו להיות נפוצות יותר ושימוש יתר בניסיוננו להתמודד עם שינויי האקלים. מאמר מ סיינטיפיק אמריקן צופה כי "כל מדינה ברחבי העולם תבנה חומות כדי להגן על עצמה מפני הים העולה תוך 90 שנה, מכיוון שעלות ההצפה תהיה יקרה יותר ממחיר פרויקטי הגנה". עכשיו, מה שלא ידעתי לפני שעשיתי מחקר נוסף הוא שצורה זו של מניעת הגאות והשפל עושה הרבה פגיעה בסביבה החופית. הם נוטים להחמיר את שחיקת החוף ולבלגן את צורות ההתמודדות הטבעיות של החוף.

חלופה אחת שאולי נתחיל לראות על קווי החוף היא משהו שנקרא "קו חוף חיים". אלו הם "מבנים מבוססי טבע", כמו ביצות, דיונות חול, מנגרובים או שוניות אלמוגים שעושות את כל אותם הדברים כמו חומות ים, אבל גם נותנות לציפורי ים וליצורים אחרים בית גידול. עם מזל בתקנות הבנייה, הגרסאות הירוקות הללו של חומות ים עשויות להפוך לשחקן מגן מוביל, במיוחד באזורי חוף מוגנים כמו מערכות נהרות, מפרץ צ'ספיק והאגמים הגדולים.

תעלות מים ותשתיות ירוקות

לאחר שגדלתי בקליפורניה, הבצורת תמיד הייתה נושא קבוע לשיחה. למרבה הצער, זו בעיה אחת שלא משתפרת עם שינויי האקלים. פתרון אחד שכל הזמן נזרק לוויכוח הוא תשתית המעבירה מים ממקומות אחרים, כגון סיאטל או אלסקה. אך מבט מקרוב מראה שזה לא מעשי. במקום זאת, צורה אחרת של תשתית חיסכון במים היא משהו שנקרא "תשתית ירוקה". משמעות הדבר היא שימוש במבנים כגון חביות גשם כדי לאסוף מי גשמים למעשה ולהשתמש בהם לדברים כמו שטיפת שירותים והשקיית גינות או חקלאות. על ידי שימוש בטכניקות אלה, מחקר העריך שקליפורניה יכולה לחסוך 4.5 טריליון ליטר מים.

היבט נוסף של תשתית ירוקה משלב הטענה מחדש של מי התהום באמצעות שטחי עיר נוספים שסופגים מים. זה כולל מדרכות חדירות יותר, גינות מי גשמים שתוכננו במיוחד לקלוט מים נוספים, ופשוט יותר שטח צמחים ברחבי העיר כדי שמי גשמים יוכלו להיספג במי התהום. הניתוח שהוזכר לעיל העריך כי הערך של הזרמת מי תהום זו באזורים מסוימים יהיה מעל $ 50 מיליון דולר.

ביוב ופסולת

שְׁפָכִים. שמרתי את הנושא הטוב ביותר לסוף, ברור. השינוי הגדול ביותר בתשתיות הביוב כתוצאה משינויי האקלים הולך להיות הפיכת מתקני הטיהור ליעילים יותר, והמערכת כולה יותר סובלנית להצפות. במקומות עם הצפה, כרגע הבעיה היא שמערכות ביוב לא מוקמות לקלוט הרבה מים. זה אומר שכאשר מתרחש שיטפון, או שהביוב מופנה ישירות לנחלים או נהרות סמוכים, או שמי שיטפונות חודרים לצינורות ביוב ומקבלים משהו שנקרא "הצפת ביוב סניטרי." השם מובן מאליו, אבל זה בעצם כאשר ביוב מעל זורמים ומפזרים ביוב מרוכז וגולמי לסביבה שמסביב. אתה בטח יכול לדמיין את הבעיות מאחורי זה. אם לא, חשבו בכיוון של הרבה מאוד זיהום מים ומחלות כתוצאה מכך. תשתית עתידית תצטרך למצוא דרכים חדשות להתמודד עם הצפה ולפקח מקרוב על התחזוקה שלה.

מצד שני, במקומות עם בצורת מסתובבים עוד כמה מושגים בנוגע למערכת הביוב. האחד הוא שימוש בפחות מים במערכת לחלוטין, כדי להשתמש במים הנוספים לצרכים אחרים. עם זאת, אז אנחנו צריכים לדאוג לגבי ריכוז שפכים, איך נוכל לטפל בו בהצלחה, ועד כמה יפגע ביוב מרוכז זה על התשתית. רעיון נוסף שאנו עשויים להתחיל להשתעשע בו יהיה שימוש חוזר במים לאחר הטיפול, מה שהופך את איכות המים המסוננים לחשובה עוד יותר.

מי סערה. כבר דיברתי הרבה על הנושאים מאחורי מי סערה והצפות, אז אשתדל לא לחזור על עצמי יותר מדי. בהרצאה על "שחזור מפרץ צ'ספיק עד 2025: האם אנחנו במסלול?", עורך הדין הבכיר של קרן צ'ספיק ביי, פגי סנר, העלה את נושא זיהום הנגר ממי סערה, ואמר כי זהו "אחד ממגזרי הזיהום הגדולים". סננר מסביר שפתרון גדול לזיהום מי סערה הולך יחד עם האופן שבו נוכל להפחית את ההצפה; כלומר יש יותר אדמה שיכולה לספוג מים. היא אומרת, "ברגע שהוא חודר לאדמה, הנגר הזה מאט, מתקרר ומתנקה ולעיתים קרובות נכנס לנתיב המים דרך מי התהום". עם זאת, היא מודה שהצבת צורות תשתית חדשות אלה בדרך כלל היא יקרה מאוד ולוקחת זמן רב. זה אומר שאם יתמזל מזלנו, אולי נראה יותר מזה ב-15 עד 25 השנים הבאות.

בזבוז. לבסוף, יש לנו את הפסולת הכללית שלך. השינוי הגדול ביותר עם חלק זה של החברה יהיה בתקווה להפחית אותו. כאשר אנו מסתכלים על הסטטיסטיקה, מתקני פסולת כגון מזבלות, משרפות, קומפוסט ואפילו מיחזור גורמים בעצמם לעד חמישה אחוזים מפליטת גזי חממה בארצות הברית. זה אולי לא נראה הרבה, אבל ברגע שאתה משלב את זה עם איך כל הדברים האלה הגיעו לפח (ייצור, שינוע ומחזור), זה מסתכם בערך 42 אחוז מפליטת גזי החממה בארה"ב.

עם כל כך הרבה השפעה, אין סיכוי שנוכל לשמור על כמות הפסולת הזו מבלי להחמיר את שינויי האקלים. אפילו עם צמצום ההשקפה שלנו והסתכלות על ההשפעות על התשתיות בלבד, זה כבר נראה רע מספיק. יש לקוות, על ידי הצבת מספר רב של הפתרונות והפרקטיקות שהוזכרו לעיל, האנושות יכולה להתחיל להשפיע מסוג אחר: אחת לטובה.