Климаттың өзгеруі үшін инфрақұрылымды өзгерту

Климаттың өзгеруі ғаламшарда күшейе бастағанда, біздің қоғамның инфрақұрылымы елеулі өзгерістерге ұшырауы керек. Инфрақұрылымға тасымалдау әдістері, электрмен және сумен жабдықтау, кәріз және қоқыс жүйелері сияқты нәрселер кіреді. Дегенмен, климаттың өзгеруімен байланысты нәрсе, ол бір жерге бірдей әсер етпейді. Бұл құрғақшылық, теңіз деңгейінің көтерілуі, су тасқыны, торнадолар, қатты ыстық немесе суық және дауыл сияқты мәселелермен күресудің көптеген әртүрлі стильдері болатынын білдіреді.

Осы мақалада мен болашақта климатқа төзімді инфрақұрылымымыз үшін әртүрлі стратегияларға жалпы шолу жасаймын. Дегенмен, әрбір жеке орын өз қажеттіліктері үшін ең жақсы шешімдерді табу үшін жеке сайтқа арнайы зерттеулер жүргізуі керек екенін есте сақтаңыз.

Көлік

Жолдар Оларды күтіп ұстау қымбат, бірақ су тасқыны, жауын-шашын, жылу және аяздың қосымша зақымдануымен жолдарды күтіп ұстау қымбатырақ болады. Жауын-шашын мен су тасқыны проблемасы болып табылатын асфальтталған жолдар барлық артық суды өңдеуге тырысады. Бізде бар материалдарға қатысты мәселе, табиғи ландшафттардан айырмашылығы, олар суды мүлдем сіңірмейді. Содан кейін бізде қайда барарын білмей, көшелер мен қалаларды су басқан барлық қосымша су бар. Қосылған жауын-шашын сонымен қатар асфальтталған жолдардағы жол белгілерін бұзады және асфальтсыз жолдарда көбірек эрозияға әкеледі. The EPA хабарлайды Бұл мәселе Америка Құрама Штаттарының Ұлы Ұшақтар аймағында әсіресе күрделі болатынын және 3.5 жылға қарай 2100 миллиард долларға дейін жөндеуді қажет ететінін айтты.

Төтенше ыстық алаңдаушылық тудыратын жерлерде жоғары температура тас төселген жолдардың жиі жарылып кетуіне әкеледі және көбірек жөндеуді қажет етеді. Тротуарлар сонымен қатар жылуды көбірек сіңіріп, қалаларды осы өте қарқынды және қауіпті жылу нүктелеріне айналдырады. Осыны ескере отырып, температурасы жоғары жерлерде «салқын тротуар. «

Егер біз қазіргідей парниктік газдарды шығаруды жалғастыра берсек, EPA 2100 жылға қарай АҚШ-та жолдардағы бейімделу шығындары жоғарылауы мүмкін деп болжайды. 10 миллиард долларға дейін жетеді. Бұл бағалау теңіз деңгейінің көтерілуінен немесе нөсер тасқынынан болатын қосымша залалды қамтымайды, сондықтан ол одан да жоғары болуы мүмкін. Дегенмен, парниктік газдар шығарындыларын көбірек реттеу арқылы олар осы залалдың 4.2-7.4 миллиард долларынан құтыла аламыз деп есептейді.

Көпірлер мен магистральдар. Инфрақұрылымның бұл екі түрі жағалаудағы және теңіз деңгейі төмен қалаларда ең көп өзгерісті қажет етеді. Дауылдар күшейген сайын көпірлер мен тас жолдар оларға қосымша жел мен су түсіретін стресстен, сондай-ақ жалпы қартаюдан осал болу қаупі бар.

Атап айтқанда, көпірлерде ең үлкен қауіп - бұл деп аталатын нәрсе тазарту. Бұл көпір астындағы жылдам ағып жатқан су оның іргетасын ұстап тұрған шөгінділерді шайып тастайтын кезде. Жаңбырдан және теңіз деңгейінің көтерілуінен су қоймалары үнемі өсіп келе жатқанда, қоқыс күшейе береді. EPA болашақта осы мәселемен күресуге көмектесетін екі қазіргі әдіс - көпір іргетасын тұрақтандыру үшін көбірек тау жыныстары мен шөгінділерді қосу және жалпы көпірлерді нығайту үшін көбірек бетон қосу.

Қоғамдық көлік. Әрі қарай, қалалық автобустар, метро, ​​пойыздар және метро сияқты қоғамдық көліктерді қарастырайық. Біз көмірқышқыл газының шығарындыларын азайтамыз деген үмітпен, қоғамдық көлікпен көбірек адамдар жүретін болады. Қалаларда автобус немесе теміржол бағыттары көбірек болады, ал автобустар мен пойыздардың жалпы саны адамдарға көбірек орын беру үшін көбейеді. Дегенмен, болашақта қоғамдық көліктер үшін, әсіресе су тасқыны мен қатты ыстықтан көптеген қорқынышты мүмкіндіктер бар.

Су тасқыны кезінде туннельдер мен темір жолға арналған жер асты көлігі зардап шегеді. Бұл мағынасы бар, өйткені алдымен су басқан жерлер ең төменгі жерлер болып табылады. Содан кейін метро және метро сияқты көлік әдістерін пайдаланатын электр желілерін қосыңыз және бізде белгілі бір қоғамдық қауіп бар. Негізінде, су тасқынының мұндай түрін біз қазірдің өзінде сияқты жерлерде көре бастадық Нью-Йорк қаласы, Сэнди дауылынан және ол тек нашарлап барады. Жауаптар бұл қауіптерге жаңбыр суын азайту үшін көтерілген желдеткіш торларды салу, тіреу қабырғалары сияқты қорғаныс нысандарын салу және кейбір жерлерде көлік инфрақұрылымының бір бөлігін осал емес аймақтарға көшіру сияқты инфрақұрылымдық өзгерістер кіреді.

Қатты аптап ыстыққа келетін болсақ, сіз жазда қарбалас уақытта қалалық қоғамдық көлікте болдыңыз ба? Мен сізге кеңес беремін: бұл қызық емес. Тіпті кондиционер болса да (көбінесе жоқ), сардин сияқты көп адамдар жиналса, температураны төмендету қиын. Жылудың бұл мөлшері қоғамдық көлікте жүретін адамдар үшін қызып кету сияқты көптеген нақты қауіптерге әкелуі мүмкін. Бұл мәселені азайту үшін инфрақұрылымның жағдайы азырақ немесе ауаны кондиционерлеудің жақсы түрлері болуы керек.

Ақырында, қатты ыстықтың тудыратыны белгілі болды ілулі рельстер, сондай-ақ «жылу қыбырлары» деп те аталады, теміржол желілері бойында. Бұл екеуі де пойыздарды баяулатады және тасымалдау үшін қосымша және қымбатырақ жөндеуді қажет етеді.

Әуе тасымалы. Ұшақпен саяхаттау туралы ойланатын ең маңызды нәрселердің бірі - бүкіл операция салыстырмалы түрде ауа райына байланысты. Осыған байланысты ұшақтар қатты ыстыққа да, қатты дауылға да төзімді болуы керек. Ұшақтардың нақты ұшу-қону жолақтары басқа да ескертпелер болып табылады, өйткені олардың көпшілігі теңіз деңгейіне жақын және су басу қаупі бар. Дауыл толқындары көбірек ұшу-қону жолақтарын ұзақ уақыт бойы қолжетімсіз етеді. Мұны шешу үшін біз жоғары құрылымдардағы ұшу-қону жолақтарын көтеруді немесе көптеген ірі әуежайларымызды ауыстыруды бастауымыз мүмкін. 

Теңіз көлігі. Порттар мен айлақтар теңіздердің көтерілуіне және жағалаулардағы дауылдың күшеюіне байланысты қосымша өзгерістерге ұшырайды. Кейбір құрылымдарды теңіз деңгейінің көтерілуіне төтеп беру үшін жоғары көтеруге немесе күшейтуге тура келеді.

энергия

Кондиционер және жылыту. Климаттың өзгеруі жылудың жаңа шегіне жеткендіктен, ауаны кондиционерлеу қажеттілігі күрт артады. Дүние жүзіндегі орындар, әсіресе қалалар, кондиционерсіз өлімге әкелетін температураға дейін қызады. сәйкес Климат және энергетикалық шешімдер орталығы, «шамадан тыс аптап АҚШ-тағы ең өлімге әкелетін табиғи апат болып табылады, ол дауылдар, найзағайлар, торнадолар, жер сілкінісі және су тасқындарына қарағанда орташа есеппен көп адамды өлтіреді».

Өкінішке орай, энергияға деген сұраныс артқан сайын, энергиямен қамтамасыз ету қабілетіміз төмендейді. Энергияны өндірудің қазіргі әдістері адам әсерінен болатын климаттық өзгерістердің негізгі көздерінің бірі болғандықтан, біз энергияны пайдаланудың осы тұйық шеңберіне кептеліп жатырмыз. Біздің үмітіміз энергияға деген көбірек сұранысымызды қамтамасыз ету үшін таза көздерді іздеуде.

Бөгет. Көптеген жерлерде болашақта бөгеттер үшін ең үлкен қауіп - су тасқынының күшеюі және дауылдың бұзылуы. Кейбір жерлерде құрғақшылықтан су ағынының жетіспеушілігі проблема болуы мүмкін, ал зерттеу Норвегия ғылым және технологиялар университеті «құрғақшылық ұзақтығы мен тапшылық көлемінің ұлғаюы қуат өндіруге немесе су қоймасының жұмысына әсер етпейтінін» көрсетті.

Екінші жағынан, зерттеу дауылдардың күшеюімен «болашақ климатта [a] бөгеттің жалпы гидрологиялық бұзылу ықтималдығы арта түсетінін» көрсетті. Бұл бөгеттер судан асып, толып немесе бұзылғанда болады.

Сонымен қатар, лекцияда 4 қазан теңіз деңгейінің көтерілуін талқылай отырып, Уильям мен Мэри заң профессоры, Элизабет Эндрюс, бұл әсерлер қазірдің өзінде болып жатқанын көрсетеді. Оның сөзіне жүгінсек, «1999 жылдың қыркүйегінде Флойд дауылы [Tidewater, VA] соқтығысқанда, 13 бөгет бұзылып, тағы да көп бөлігі зақымданды, нәтижесінде Вирджиния бөгетінің қауіпсіздік актісіне өзгерістер енгізілді». Осылайша, дауылдардың күшеюіне байланысты бөгет қауіпсіздігі инфрақұрылымына көп нәрсені салуға тура келеді.

Жасыл энергия. Климаттың өзгеруі және энергия туралы айтатын үлкен мәселе - қазба отындарын пайдалану. Біз қазбалы отынды жағуды жалғастыра берсек, біз климаттың өзгеруін одан сайын нашарлатамыз.

Осыны ескере отырып, таза, тұрақты энергия көздері маңызды болмақ. Оларға пайдалану кіреді жел, күн, және геотермалдық көздер, сондай-ақ энергия алуды тиімдірек және қолжетімді ету үшін жаңа концепциялар, мысалы SolarBotanic жасыл ағаш жел және күн энергиясын да жинайды.

құрылыс

Құрылыс ережелері. Климат пен теңіз деңгейінің өзгеруі бізді жақсырақ бейімделген ғимараттарға итермелейді. Біз бұл қажетті жақсартуларды алдын алу немесе реакция ретінде аламыз ба, жоқ па, бұл күмәнді, бірақ бұл ақырында болуы керек. 

Су басу мәселесі туындайтын жерлерде инфрақұрылымның көтерілуіне және су тасқынына төзімділік күшіне қойылатын талаптар артады. Бұл болашақта кез келген жаңа құрылысты, сондай-ақ екеуінің де су тасқынына төзімді екеніне көз жеткізу үшін қазіргі ғимараттарымызды күтіп ұстауды қамтиды. Су тасқыны – соның бірі ең қымбат апаттар жер сілкінісінен кейін, сондықтан ғимараттардың берік іргетасының болуын және су тасқынынан жоғары көтерілуін қамтамасыз ету өте маңызды. Шындығында, су тасқынының көбеюі кейбір жерлерді толығымен салуға шектеу қоюы мүмкін. 

Су тапшылығы бар жерлерге келетін болсақ, ғимараттар суды әлдеқайда тиімді пайдалануы керек. Бұл төмен ағынды дәретханалар, душтар және крандар сияқты өзгерістерді білдіреді. Кейбір аймақтарда тіпті ванналармен қоштасуға тура келуі мүмкін. Мен білемін. Бұл да мені ренжітеді.

Сонымен қатар, тиімді жылыту мен салқындату үшін ғимараттарға жақсырақ оқшаулау мен сәулет қажет болады. Жоғарыда айтылғандай, ауаны кондиционерлеу көптеген жерлерде өте қажет болып келеді, сондықтан ғимараттардың осы сұраныстың бір бөлігін азайтуға көмектесетініне көз жеткізу үлкен көмек болады.

Ақырында, қалаларға жаңалық келе бастады жасыл шатырлар. Бұл ғимараттардың төбесінде бақшалардың, шөптердің немесе өсімдіктердің қандай да бір түрі болуын білдіреді. Сіз шатырдағы бақтардың мәні неде екенін сұрай аласыз және олардың температура мен дыбысты оқшаулау, жаңбырды сіңіру, ауа сапасын жақсарту, «жылу аралдарын азайту», биоалуантүрлілікке қосу және жай ғана әдемі болу сияқты үлкен артықшылықтары бар екенін білуге ​​таң қалуыңыз мүмкін. Бұл жасыл шатырлар қаланың ішкі ортасын жақсартатыны сонша, қалалар әрбір жаңа ғимарат үшін оларды немесе күн батареяларын қажет ете бастайды. Сан-Франциско қазірдің өзінде бар мұны жасады!

Жағажайлар мен жағалаулар. Жағалау құрылысы азайып барады. Барлығы теңіз жағалауындағы мүлікті ұнатса да, теңіз деңгейі көтерілгенімен, бұл орындар, өкінішке орай, бірінші болып су астында қалады. Бәлкім, бұл туралы жалғыз оң нәрсе аздап ішкі елдердегі адамдар үшін болар еді, өйткені олар жақын арада жағажайға әлдеқайда жақын болуы мүмкін. Шынында да, мұхитқа жақын құрылыс тоқтауға тура келеді, өйткені бұл ғимараттардың ешқайсысы дауылдың күшеюіне және толқындардың көтерілуіне байланысты тұрақты болмайды.

Теңіз қабырғалары. Теңіз қабырғалары туралы айтатын болсақ, олар климаттың өзгеруімен күресу әрекетімізде жиірек және шамадан тыс қолданыла береді. бастап мақала Ғылыми американдық «Дүние жүзіндегі әрбір ел 90 жыл ішінде көтеріліп жатқан теңіздерден қорғану үшін қабырғалар тұрғызады, өйткені су тасқынының құны қорғаныс жобаларының бағасынан қымбатырақ болады» деп болжайды. Енді мен қосымша зерттеулер жүргізгенге дейін білмегенім, толқындардың көтерілуінің алдын алудың бұл түрі көп нәрсені қамтамасыз етеді. жағалаудағы қоршаған ортаға зиян келтіру. Олар жағалаудағы эрозияны нашарлатады және жағалаудағы табиғи күрес түрлерін бұзады.

Біз жағалау сызығында көре бастайтын баламалардың бірі деп аталады «Тірі жағалаулар». Бұлар «табиғатқа негізделген құрылымдар», батпақтар, құмды төбелер, мангрлар немесе маржан рифтері теңіз қабырғаларымен бірдей жұмыс істейді, сонымен қатар теңіз құстары мен басқа жануарларға тіршілік ету ортасын береді. Құрылыс ережелерінде сәттілік болған жағдайда, теңіз қабырғаларының бұл жасыл нұсқалары, әсіресе өзен жүйелері, Чесапик шығанағы және Ұлы көлдер сияқты қорғалған жағалау аймақтарында жетекші қорғаныс ойыншысы болуы мүмкін.

Су арналары және жасыл инфрақұрылым

Калифорнияда өскен құрғақшылық әрқашан әңгіменің тұрақты тақырыбы болды. Өкінішке орай, бұл климаттың өзгеруімен жақсармайтын бір мәселе. Пікірталасқа ұласатын шешімнің бірі суды басқа жерлерден тасымалдайтын инфрақұрылым болып табылады, мысалы Сиэтл немесе Аляска. Дегенмен мұқият қарап шығу бұл практикалық емес екенін көрсетеді. Оның орнына суды үнемдейтін инфрақұрылымның басқа түрі «жасыл инфрақұрылым» деп аталады. Бұл жаңбыр суын жинау және оны дәретханаларды жуу, бақтарды немесе ауыл шаруашылығын суару сияқты нәрселер үшін пайдалану үшін жаңбыр бөшкелері сияқты құрылымдарды пайдалануды білдіреді. Осы әдістерді қолдану арқылы зерттеу Калифорнияның үнемдей алатынын бағалады 4.5 триллион галлон су.

Жасыл инфрақұрылымның тағы бір аспектісі суды сіңіретін қалалық аумақтардың көп болуы арқылы жер асты суларын қайта зарядтауды қамтиды. Бұған көбірек су өткізетін тротуарлар, қосымша су алу үшін арнайы жасалған жаңбыр суы бақтары және жаңбыр суы жер асты суларына сіңуі үшін қаланың айналасында көбірек өсімдік кеңістігінің болуы кіреді. Бұрын айтылған талдау белгілі бір аумақтардағы бұл жер асты суларының қайта толтырылуының мәні болады деп есептелді $ 50 миллионнан асты.

Ағынды сулар мен қалдықтар

Ағынды сулар. Мен ең жақсы тақырыпты соңғыға сақтап қойдым. Климаттың өзгеруі нәтижесінде ағынды сулар инфрақұрылымындағы ең үлкен өзгеріс тазарту қондырғыларын тиімдірек ету және бүкіл жүйені су тасқынына төзімді ету болып табылады. Су басқан жерлерде кәріз жүйелері суды көп қабылдайтындай етіп орнатылмаған. Бұл дегеніміз, су тасқыны болғанда, ағынды сулар жақын маңдағы ағындарға немесе өзендерге жіберіледі немесе тасқын су кәріз құбырларына еніп кетеді және біз «санитарлық кәріздің толып кетуі.” Бұл атау өздігінен түсінікті, бірақ бұл негізінен кәріздердің үстінен ағып, шоғырланған, шикі ағынды суларды қоршаған ортаға таратқанда. Сіз мұның астарында жатқан мәселелерді елестете аласыз. Олай болмаса, судың көп ластануы және оның салдарынан болатын ауру туралы ойланыңыз. Болашақ инфрақұрылым толып кетумен күресудің жаңа жолдарын тауып, оның техникалық қызмет көрсетуін мұқият қадағалауы керек.

Екінші жағынан, құрғақшылық бар жерлерде кәріз жүйесіне қатысты бірнеше басқа ұғымдар бар. Біреуі қосымша суды басқа қажеттіліктерге пайдалану үшін жүйеде толығымен аз суды пайдаланады. Алайда, содан кейін біз ағынды сулардың шоғырлануы, оны қалай сәтті тазартуға болатыны және сол шоғырланған ағынды сулардың инфрақұрылымға қаншалықты зиян тигізетіні туралы алаңдауымыз керек. Біз ойнай бастайтын тағы бір тұжырымдама - тазартылғаннан кейін суды қайта пайдалану, бұл сүзгіден өткен судың сапасын одан да маңызды етеді.

Дауыл суы. Мен жаңбыр суы мен су тасқынының астарында болатын мәселелер туралы көп айттым, сондықтан көп қайталамауға тырысамын. туралы лекцияда «Чесапик шығанағын 2025 жылға дейін қалпына келтіру: біз жолда келе жатырмыз ба?», Chesapeake Bay қорының аға заңгері, Пегги Саннер, нөсер суының ағынды ластануы мәселесін көтерді, бұл «ластаудың ең үлкен секторларының бірі» екенін айтты. Саннер дауыл суының ластануы үшін үлкен шешім су тасқынын қалай азайтуға болатынын түсіндіреді; яғни суды сіңіретін жердің көбірек болуы. Ол былай дейді: «Топыраққа сіңгеннен кейін бұл ағын баяулайды, салқындайды және тазартылады, содан кейін жер асты сулары арқылы жиі су жолына түседі». Дегенмен, ол инфрақұрылымның бұл жаңа нысандарын енгізу әдетте өте қымбат және ұзақ уақыт алатынын мойындайды. Бұл дегеніміз, егер сәттілік болса, алдағы 15-25 жылда біз мұны көбірек көретін боламыз.

Жарату. Ақырында, бізде сіздің жалпы қалдықтарыңыз бар. Қоғамның осы бөлігіндегі ең үлкен өзгеріс оны қысқартады деп үміттенеміз. Статистикалық мәліметтерге қарасақ, полигондар, иннераторлар, компосттар және тіпті өз бетімен қайта өңдеу сияқты қалдықтар АҚШ-тағы парниктік газдар шығарындыларының бес пайызына дейін әкеледі. Бұл көп емес болып көрінуі мүмкін, бірақ сіз оны барлық заттардың қоқыс жәшігінде қалай болғанымен (өндіріс, тасымалдау және қайта өңдеу) біріктірсеңіз, ол шамамен АҚШ парниктік газдар шығарындыларының 42 пайызы.

Осыншама әсер еткенде, біз климаттың өзгеруін нашарлатпай, осыншама қалдықтарды сақтай алмаймыз. Тіпті біздің көзқарасымызды тарылтып, тек инфрақұрылымға әсер ететін болсақ та, ол қазірдің өзінде нашар болып көрінеді. Жоғарыда аталған көптеген шешімдер мен тәжірибелерді енгізу арқылы адамзат басқаша әсер ете бастайды деп үміттенеміз: біреуі жақсы жаққа.