변화하는 기후를 위한 변화하는 인프라

기후 변화가 지구를 강타하기 시작하면서 우리 사회의 인프라는 심각한 변화를 겪어야 할 것입니다. 인프라에는 우리의 교통 수단, 전력 및 수도 공급, 하수 및 폐기물 시스템 등이 포함됩니다. 그러나 기후 변화의 문제는 동일한 방식으로 단일 위치에 영향을 미치지 않는다는 것입니다. 이것은 가뭄, 해수면 상승, 홍수, 토네이도, 극심한 더위 또는 추위, 폭풍과 같은 문제에 대처하는 다양한 스타일이 있을 것임을 의미합니다.

이 기사 전체에서 저는 미래 기후 저항 인프라를 위한 다양한 전략에 대한 일반적인 개요를 제공할 것입니다. 그러나 모든 개별 장소는 필요에 가장 적합한 솔루션을 찾기 위해 자체 사이트별 연구를 수행해야 합니다.

운송

도로. 그들은 그대로 유지하는 데 비용이 많이 들지만 홍수, 강수, 열 및 서리로 인한 추가 피해로 인해 도로 유지 비용이 훨씬 더 비싸질 것입니다. 강수량과 홍수가 문제인 포장 도로는 여분의 물을 모두 처리하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 현재 우리가 가지고 있는 재료의 문제는 자연 경관과 달리 물을 거의 흡수하지 않는다는 것입니다. 그러면 우리는 어디로 가야할지 모르는 여분의 물을 갖게 되고 궁극적으로 거리와 도시에 범람하게 됩니다. 추가된 강수량은 또한 포장 도로의 도로 표시를 손상시키고 비포장 도로에서 더 많은 침식을 유발합니다. 그만큼 EPA 보고서 이 문제는 Great Planes 지역의 미국 내에서 특히 극적이며 잠재적으로 3.5년까지 최대 2100억 달러의 수리가 필요할 수 있습니다.

극심한 더위가 더 우려되는 곳에서는 고온으로 인해 포장 도로가 더 자주 갈라지고 더 많은 유지 관리가 필요합니다. 포장 도로는 또한 더 많은 열을 흡수하여 도시를 매우 강렬하고 위험한 열점으로 변모시킵니다. 이를 염두에 두고 온도가 더 높은 위치에서는 "멋진 포장. "

우리가 현재 온실 가스를 계속해서 배출한다면 EPA는 2100년까지 도로에서 미국 내 적응 비용이 최대 10억 달러. 이 추정치에는 해수면 상승이나 폭풍우 범람으로 인한 추가 피해도 포함되지 않았으므로 더 높을 가능성이 높습니다. 그러나 온실 가스 배출에 대한 규제가 강화되면 이러한 피해 중 4.2억~7.4억 달러를 피할 수 있을 것으로 추정됩니다.

다리와 고속도로. 이 두 가지 형태의 인프라는 해안 및 해수면이 낮은 도시에서 가장 큰 변화가 필요할 것입니다. 폭풍이 더욱 거세짐에 따라 교량과 고속도로는 과도한 바람과 물이 가하는 스트레스와 전반적인 노후화로 인해 더욱 취약해질 위험이 있습니다.

특히 교량의 경우 가장 큰 위험은 설사. 이것은 다리 아래에서 빠르게 움직이는 물이 기초를 지탱하는 퇴적물을 씻어내는 때입니다. 더 많은 비와 해수면 상승으로 수역이 지속적으로 증가함에 따라 세굴은 계속 악화될 것입니다. 미래에 이 문제를 해결하는 데 도움이 되도록 EPA가 제안하는 두 가지 현재 방법은 교량 기초를 안정화하기 위해 더 많은 암석과 퇴적물을 추가하고 일반적으로 교량을 강화하기 위해 더 많은 콘크리트를 추가하는 것입니다.

대중 교통. 다음으로 시내버스, 지하철, 기차, 지하철과 같은 대중교통을 생각해보자. 탄소배출량을 줄일 수 있다는 희망으로 더 많은 사람들이 대중교통을 이용하게 될 것입니다. 도시 내에서는 더 많은 양의 버스 또는 철도 노선이 운행될 것이며 더 많은 사람들을 위한 공간을 만들기 위해 전체 버스 및 기차의 양이 증가할 것입니다. 그러나 미래에는 특히 홍수와 극심한 더위로 인해 대중 교통에 여러 무서운 가능성이 있습니다.

홍수로 인해 터널과 철도용 지하 운송 수단이 어려움을 겪을 것입니다. 가장 먼저 범람할 장소가 가장 낮은 지반이기 때문에 이것은 이치에 맞습니다. 그런 다음 지하철 및 지하철과 같은 교통 수단이 사용하는 전기 라인을 추가하면 우리는 확실한 공공 위험에 처해 있습니다. 사실, 우리는 이미 다음과 같은 곳에서 이러한 유형의 홍수를 보기 시작했습니다. 뉴욕시, 허리케인 샌디로부터, 그리고 그것은 점점 더 악화되고 있습니다. 응답 이러한 위협에는 빗물을 줄이기 위해 높은 환기 격자를 건설하고, 옹벽과 같은 보호 기능을 구축하고, 일부 장소에서 교통 인프라의 일부를 덜 취약한 지역으로 이전하는 것과 같은 인프라 변경이 포함됩니다.

극심한 더위와 관련하여, 여름철 출퇴근 시간에 도시 대중교통을 이용해 본 적이 있습니까? 힌트를 드리자면 재미가 없습니다. 에어컨이 있어도(없는 경우가 많음) 정어리처럼 많은 사람들이 몰려있어 온도를 낮추기가 어렵습니다. 이 정도의 열은 대중 교통을 이용하는 사람들에게 열 탈진과 같은 많은 실제 위험을 초래할 수 있습니다. 이 문제를 줄이기 위해 인프라는 덜 포장된 상태이거나 더 나은 형태의 에어컨을 갖추어야 합니다.

마지막으로, 극심한 열은 다음을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 버클 레일, 철도를 따라 "열 꼬임"이라고도 합니다. 이 두 가지 모두 열차의 속도를 늦추고 운송을 위해 추가로 고가의 수리가 필요합니다.

항공 운송. 비행기 여행과 관련하여 고려해야 할 가장 큰 사항 중 하나는 전체 작업이 날씨에 상대적으로 의존한다는 것입니다. 이로 인해 비행기는 극심한 더위와 심한 폭풍에 대한 저항력이 높아져야 합니다. 다른 고려 사항은 실제 비행기 활주로입니다. 많은 곳이 해수면에 가깝고 홍수에 취약하기 때문입니다. 폭풍 해일은 더 많은 활주로를 더 오랜 기간 동안 사용할 수 없게 만들 것입니다. 이를 해결하기 위해 우리는 더 높은 구조물에 활주로를 올리거나 많은 주요 공항을 이전하기 시작할 수 있습니다. 

해상 운송. 해수면 상승과 해안의 폭풍 증가로 인해 항만과 항만도 약간의 추가 변화를 보게 될 것입니다. 일부 구조물은 해수면 상승을 견디기 위해 더 높이 올리거나 더 강화해야 할 것입니다.

에너지 산업

에어컨과 난방. 기후 변화가 열을 새로운 극단으로 끌어올리면서 에어컨의 필요성이 급증할 것입니다. 전 세계의 장소, 특히 도시는 에어컨 없이 치명적인 온도로 가열되고 있습니다. 에 따르면 기후 및 에너지 솔루션 센터, "폭염은 허리케인, 번개, 토네이도, 지진, 홍수를 합친 것보다 평균적으로 더 많은 사람들이 사망하는 미국에서 가장 치명적인 자연 재해입니다."

불행히도 이러한 에너지 수요가 증가함에 따라 에너지를 제공할 수 있는 능력이 감소하고 있습니다. 현재 우리의 에너지 생산 방식은 인간이 초래한 기후 변화의 주요 원인 중 하나이기 때문에 에너지 사용의 악순환에 갇히고 있습니다. 우리의 희망은 더 많은 에너지 수요를 공급하기 위해 더 깨끗한 공급원을 찾는 데 있습니다.

댐. 대부분의 지역에서 향후 댐에 대한 가장 큰 위협은 홍수 증가와 폭풍으로 인한 파손입니다. 가뭄으로 인한 물의 흐름 부족이 일부 지역에서는 문제가 될 수 있지만, 노르웨이 과학 기술 대학교 "가뭄 지속 시간과 적자량의 증가는 전력 생산이나 저수지 운영에 영향을 미치지 않을 것"이라고 밝혔습니다.

한편, 이 연구는 또한 폭풍이 증가함에 따라 "[a] 댐의 전체 수문학적 실패 확률이 미래 기후에서 증가할 것"이라고 밝혔습니다. 이것은 댐이 물에 의해 과부하되어 넘치거나 부서질 때 발생합니다.

또한, 한 강의에서 4월 XNUMX일 해수면 상승에 대해 논의하고 있는 William and Mary 법학 교수, 엘리자베스 앤드류스, 이러한 효과가 이미 발생했음을 보여줍니다. 그녀의 말을 인용하면 "1999년 13월 허리케인 플로이드가 [버지니아주 타이드워터]를 강타했을 때 XNUMX개의 댐이 무너지고 더 많은 댐이 손상되었으며 그 결과 버지니아 댐 안전법이 개정되었습니다." 따라서 폭풍이 증가함에 따라 우리는 댐 안전 인프라에 훨씬 더 많은 노력을 기울여야 할 것입니다.

친환경 에너지. 기후 변화와 에너지에 대해 이야기할 때 가장 큰 문제는 화석 연료의 사용입니다. 화석 연료를 계속 사용하는 한 기후 변화는 계속 악화될 것입니다.

이를 염두에 두고 깨끗하고 지속 가능한 에너지원이 필수적이 될 것입니다. 여기에는 다음을 사용하는 것이 포함됩니다. 바람, 태양의및 지열 소스뿐만 아니라 에너지 포집을 보다 효율적이고 접근 가능하게 만드는 새로운 개념, 예를 들어 SolarBotanic 그린 트리 풍력과 태양 에너지를 모두 수확합니다.

건설

건물 규정. 기후와 해수면의 변화로 인해 우리는 더 잘 적응된 건물을 갖게 될 것입니다. 이러한 필요한 개선 사항을 예방 또는 반응으로 얻을 수 있는지 여부는 의문의 여지가 있지만 결국에는 발생해야 합니다. 

홍수가 문제가 되는 지역에서는 기반 시설을 높이고 홍수에 강한 강도에 대한 요구 사항이 더 많아질 것입니다. 여기에는 현재 건물을 유지하는 것뿐만 아니라 미래의 모든 신축 공사가 포함되어 두 건물 모두 침수 방지가 되도록 할 것입니다. 홍수는 다음 중 하나입니다. 가장 비용이 많이 드는 재해 지진이 발생한 후에는 건물의 기초가 튼튼하고 범람선 위로 올라가는 것이 매우 중요합니다. 사실, 홍수의 증가로 일부 지역은 완전히 건축할 수 없습니다. 

물이 부족한 곳에서는 건물의 물 효율성이 훨씬 높아져야 합니다. 이는 저유량 변기, 샤워기, 수도꼭지 등의 변화를 의미합니다. 어떤 지역에서는 목욕과 작별을 고해야 할 수도 있습니다. 알아요. 이것은 나도 화가 난다.

또한 건물은 효율적인 난방 및 냉방을 촉진하기 위해 더 나은 단열 및 건축이 필요합니다. 앞서 논의한 바와 같이, 많은 곳에서 에어컨이 훨씬 더 필요해지고 있으므로 건물이 이러한 수요 중 일부를 완화하는 데 도움이 되는지 확인하는 것이 큰 도움이 될 것입니다.

마지막으로, 도시에 들어오기 시작한 혁신은 녹색 지붕. 이것은 건물 옥상에 정원, 잔디 또는 어떤 형태의 식물을 갖는 것을 의미합니다. 옥상 정원의 요점이 무엇인지 묻고 온도와 소음 차단, 비 흡수, 공기 질 개선, "열섬" 감소, 생물 다양성 추가, 일반적으로 예쁜 등 실제로 엄청난 이점이 있다는 사실에 놀랄 수 있습니다. 이 녹색 지붕은 도심 환경을 크게 개선하여 모든 새 건물에 대해 도시에서 녹색 지붕 또는 태양 전지판을 요구하기 시작할 것입니다. 샌프란시스코는 이미 이걸 했어!

해변과 해안. 해안 건물은 점점 실용성이 떨어지고 있습니다. 모두가 해변가 부동산을 좋아하지만 해수면이 상승함에 따라 이 지역은 불행히도 가장 먼저 물에 잠길 것입니다. 아마도 이것에 대한 유일한 긍정적인 점은 사람들이 곧 해변에 훨씬 더 가까워질 수 있기 때문에 약간 더 내륙에 있다는 것입니다. 실제로 바다에 가까운 건설은 중단되어야 할 것입니다. 그 건물 중 어느 것도 증가하는 폭풍과 밀물과 함께 지속 가능하지 않기 때문입니다.

방파제. 방파제에 관해서는 기후 변화에 대처하기 위한 우리의 시도에서 방파제가 계속해서 보편화되고 남용될 것입니다. 의 기사 과학적인 미국 "홍수 비용이 보호 프로젝트 비용보다 더 비쌀 것이기 때문에 전 세계 모든 국가가 90년 이내에 해수면 상승으로부터 스스로를 방어하기 위해 장벽을 쌓을 것"이라고 예측합니다. 제가 추가 조사를 하기 전에 몰랐던 점은 이러한 형태의 밀물 방지가 많은 일을 한다는 것입니다. 해안 환경 피해. 그들은 해안 침식을 악화시키고 해안의 자연적인 대처 방식을 엉망으로 만드는 경향이 있습니다.

우리가 해안선에서 보기 시작할 수 있는 한 가지 대안은 "살아있는 해안선." 이것들은 "자연 기반 구조" 늪, 사구, 맹그로브 또는 산호초와 같이 방파제와 같은 역할을 하지만 바닷새와 다른 동물에게 서식지를 제공하기도 합니다. 건설 규정에 행운이 따른다면 이러한 녹색 버전의 방파제는 특히 하천 시스템, 체사피크 만 및 오대호와 같은 보호된 해안 지역에서 선도적인 보호 역할을 할 수 있습니다.

수로 및 녹색 인프라

캘리포니아에서 자라면서 가뭄은 항상 끊임없는 대화 주제였습니다. 불행하게도 이것은 기후 변화로 나아지지 않는 문제 중 하나입니다. 논쟁에 계속 던져지는 한 가지 해결책은 다음과 같은 다른 장소에서 물을 옮기는 인프라입니다. 시애틀 또는 알래스카. 그러나 자세히 살펴보면 이것이 실용적이지 않다는 것을 알 수 있습니다. 대신 다른 형태의 물 절약 인프라는 "그린 인프라"라고 합니다. 이것은 빗물 저장통과 같은 구조물을 사용하여 본질적으로 빗물을 수확하고 화장실 수세식이나 정원에 물을 주는 것과 같은 용도로 사용하는 것을 의미합니다. 이러한 기술을 사용하여 한 연구에서는 캘리포니아가 비용을 절감할 수 있다고 추정했습니다. 4.5조 갤런의 물.

녹색 인프라의 또 다른 측면은 물을 흡수하는 더 많은 도시 지역을 통해 지하수를 재충전하는 것입니다. 여기에는 투과성이 더 높은 포장 도로, 여분의 물을 흡수하도록 특별히 설계된 빗물 정원, 빗물이 지하수에 스며들 수 있도록 단순히 도시 주변에 더 많은 식물 공간이 포함됩니다. 앞서 언급한 분석은 특정 지역에서 이 지하수 함양의 가치가 $ 50 백만 이상.

하수 및 폐기물

하수 오물. 분명히 마지막으로 최고의 주제를 저장했습니다. 기후 변화로 인한 하수 기반 시설의 가장 큰 변화는 처리 시설을 보다 효율적으로 만들고 전체 시스템의 홍수 내성을 강화하는 것입니다. 홍수가 난 곳에서 당장 문제는 하수 시스템이 많은 양의 물을 받아들이도록 설정되지 않았다는 것입니다. 즉, 홍수가 발생하면 하수가 바로 인근 개울이나 강으로 흐르거나 홍수가 하수관에 침투하여 “하수도 범람.” 그 이름은 자명하지만 기본적으로 하수관이 넘쳐 흘러 농축된 미처리 하수를 주변 환경으로 퍼뜨릴 때 발생합니다. 당신은 아마 이것 뒤에 있는 문제들을 상상할 수 있을 것입니다. 그렇지 않다면 수질 오염과 그로 인한 질병에 대해 생각해 보십시오. 미래의 인프라는 오버플로를 처리하고 유지 관리를 면밀히 주시할 수 있는 새로운 방법을 찾아야 합니다.

한편, 가뭄이 있는 지역에서는 하수 시스템에 관한 몇 가지 다른 개념이 떠돌고 있습니다. 하나는 다른 필요에 여분의 물을 사용하기 위해 시스템 전체에서 더 적은 물을 사용하는 것입니다. 그러나 우리는 하수 농축, 성공적으로 처리할 수 있는 방법, 농축된 하수가 기반 시설에 미치는 피해에 대해 걱정해야 합니다. 우리가 가지고 놀기 시작할 수 있는 또 다른 개념은 처리 후 물을 재사용하여 여과된 물의 품질을 더욱 중요하게 만드는 것입니다.

폭풍우. 나는 이미 빗물과 홍수 뒤에 있는 문제에 대해 상당한 양의 이야기를 했기 때문에 반복하지 않으려고 노력할 것입니다. "에 대한 강의에서2025년까지 체서피크만 복원: 제대로 진행되고 있습니까?”, 체서피크만 재단 선임 변호사, 페기 새너, "가장 큰 오염 분야 중 하나"라고 말하면서 빗물 유출 오염 문제를 제기했습니다. Sanner는 빗물 오염에 대한 큰 해결책은 홍수를 줄이는 방법과 함께 진행된다고 설명합니다. 즉, 물을 흡수할 수 있는 더 많은 땅이 있다는 것입니다. 그녀는 “일단 토양에 스며들면 그 유거수는 속도가 느려지고 식어 정화된 다음 지하수를 통해 수로로 유입되는 경우가 많다”고 말했다. 그러나 그녀는 이러한 새로운 형태의 인프라를 구축하는 데 일반적으로 비용이 많이 들고 오랜 시간이 걸린다는 점을 인정합니다. 즉, 운이 좋다면 향후 15년에서 25년 안에 더 많은 것을 보게 될 것입니다.

낭비. 마지막으로 일반 쓰레기가 있습니다. 사회의 이 부분에서 가장 큰 변화는 희망적으로 그것을 줄이는 것입니다. 통계를 보면 매립지, 소각장, 퇴비, 심지어 재활용과 같은 폐기물 시설 자체가 미국 온실 가스 배출량의 최대 XNUMX%를 유발합니다. 별거 아닌 것 같지만, 이 모든 물건이 쓰레기통에 버려지는 방식(생산, 운송, 재활용)과 합치면 대략 미국 온실가스 배출량의 42%.

그 정도의 영향으로 기후 변화를 훨씬 더 악화시키지 않고 이 양의 폐기물을 유지할 수 있는 방법은 없습니다. 시야를 좁혀 인프라에 미치는 영향만 봐도 이미 충분히 나빠 보입니다. 앞서 언급한 다양한 솔루션과 관행을 적용함으로써 인류가 다른 종류의 영향을 미치기 시작할 수 있기를 바랍니다.