Mudando a infraestrutura para um clima em mudança

À medida que as alterações climáticas começarem a afetar o planeta, as infraestruturas da nossa sociedade terão de passar por algumas mudanças sérias. A infraestrutura inclui coisas como nossos métodos de transporte, fornecimento de energia e água e sistemas de esgoto e resíduos. O problema das alterações climáticas, contudo, é que não afectarão nenhum local da mesma forma. Isso significa que haverá muitos estilos diferentes de lidar com problemas como secas, aumento do nível do mar, inundações, tornados, calor ou frio extremos e tempestades.

Ao longo deste artigo, darei uma visão geral das diferentes estratégias para a nossa futura infra-estrutura resistente às alterações climáticas. No entanto, tenha em mente que cada local terá que fazer seus próprios estudos específicos para encontrar as melhores soluções para suas necessidades.

Transporte

Estradas Sua manutenção é cara, mas com os danos adicionais causados ​​por inundações, precipitação, calor e geada, a manutenção das estradas ficará muito mais cara. As estradas pavimentadas onde a precipitação e as inundações são um problema terão dificuldade em lidar com toda a água extra. O problema com os materiais que temos agora é que, ao contrário das paisagens naturais, eles quase não absorvem água. Depois temos toda esta água extra que não sabe para onde ir, acabando por inundar ruas e cidades. A precipitação adicional também danificará as marcações rodoviárias nas estradas pavimentadas e causará mais erosão nas estradas não pavimentadas. O Relatórios da EPA que esta questão seria especialmente dramática nos Estados Unidos, na região dos Grandes Planos, exigindo potencialmente até 3.5 mil milhões de dólares em reparações até 2100.

Em locais onde o calor extremo é mais preocupante, as altas temperaturas farão com que as estradas pavimentadas rachem com mais frequência e precisem de mais manutenção. As calçadas também absorvem mais calor, transformando as cidades nesses pontos de calor superintensos e perigosos. Pensando nisso, locais com temperaturas mais quentes podem começar a utilizar formas de “pavimento frio. "

Se continuarmos a emitir tantos gases de efeito estufa como fazemos atualmente, a EPA projeta que, até 2100, os custos de adaptação nas estradas nos EUA poderão subir para até US$ 10 bilhões. Esta estimativa também não inclui danos adicionais decorrentes da subida do nível do mar ou das inundações causadas por tempestades, pelo que provavelmente seria ainda maior. No entanto, com mais regulamentação sobre as emissões de gases com efeito de estufa, estimam que poderíamos evitar entre 4.2 e 7.4 mil milhões de dólares destes danos.

Pontes e rodovias. Estas duas formas de infra-estruturas serão as que necessitarão de maiores mudanças nas cidades costeiras e com baixo nível do mar. À medida que as tempestades se tornam mais intensas, as pontes e autoestradas correm o risco de se tornarem mais vulneráveis, tanto devido ao stress que o vento e a água adicionais exercem sobre elas, como também devido ao envelhecimento geral.

Especificamente com pontes, o maior perigo é algo chamado limpar. É quando a água em movimento rápido sob a ponte remove os sedimentos que sustentam suas fundações. Com as massas de água crescendo continuamente devido ao aumento da chuva e ao aumento do nível do mar, a devastação só vai piorar. Duas formas atuais sugeridas pela EPA para ajudar a combater este problema no futuro são adicionar mais rochas e sedimentos para estabilizar as fundações das pontes e adicionar mais concreto para fortalecer as pontes em geral.

Transporte público. A seguir, vamos considerar o transporte público, como ônibus urbanos, metrôs, trens e metrôs. Com a esperança de reduzirmos as nossas emissões de carbono, muito mais pessoas utilizarão o transporte público. Dentro das cidades, haverá uma maior quantidade de rotas de ônibus ou trem para se locomover, e a quantidade total de ônibus e trens aumentará para dar espaço a um maior número de pessoas. No entanto, o futuro reserva uma série de possibilidades assustadoras para o transporte público, especificamente devido a inundações e calor extremo.

Com as inundações, os túneis e o transporte subterrâneo das ferrovias serão prejudicados. Isto faz sentido porque os locais que inundarão primeiro são os terrenos mais baixos. Em seguida, acrescente as linhas elétricas usadas por métodos de transporte como metrô e metrôs e teremos um perigo público definitivo. Na verdade, já começamos a ver este tipo de inundações em locais como Cidade de Nova York, do furacão Sandy, e só está piorando. Respostas Estas ameaças incluem mudanças de infra-estruturas, como a construção de grelhas de ventilação elevadas para reduzir as águas pluviais, a construção de elementos de protecção como muros de contenção e, em alguns locais, a realocação de algumas das nossas infra-estruturas de transporte para áreas menos vulneráveis.

Quanto ao calor extremo, você já usou o transporte público da cidade durante a hora do rush no verão? Vou te dar uma dica: não é divertido. Mesmo que haja ar condicionado (muitas vezes não há), com tanta gente amontoada como sardinha, é difícil manter a temperatura baixa. Essa quantidade de calor pode levar a muitos perigos reais, como exaustão pelo calor para pessoas que usam transporte público. Para diminuir este problema, a infra-estrutura terá de ter condições menos lotadas ou melhores formas de ar condicionado.

Por último, sabe-se que o calor extremo causa trilhos dobrados, também conhecidos como “heat kinks”, ao longo das linhas ferroviárias. Ambos desaceleram os trens e exigem reparos adicionais e mais caros para o transporte.

Transporte aéreo. Uma das coisas mais importantes a se pensar em relação às viagens de avião é que toda a operação depende relativamente do clima. Devido a isso, os aviões terão que se tornar mais resistentes tanto ao calor intenso quanto às tempestades severas. Outras considerações são as próprias pistas dos aviões, porque muitas estão próximas do nível do mar e são vulneráveis ​​a inundações. As tempestades tornarão cada vez mais pistas indisponíveis por longos períodos de tempo. Para resolver isto, podemos começar a elevar pistas em estruturas mais altas ou a realocar muitos dos nossos principais aeroportos. 

Transporte marítimo. Os portos e portos também sofrerão algumas mudanças extras devido à elevação do mar e ao aumento das tempestades nas costas. Algumas das estruturas terão provavelmente de ser elevadas ou fortificadas mais apenas para tolerar a subida do nível do mar.

Energia

Ar condicionado e aquecimento. À medida que as alterações climáticas levam o calor a novos extremos, a necessidade de ar condicionado vai disparar. Locais em todo o mundo, especialmente cidades, estão a aquecer a temperaturas mortais sem ar condicionado. De acordo com Centro de Clima e Energia Soluções, “o calor extremo é o desastre natural mais mortal nos EUA, matando em média mais pessoas do que furacões, relâmpagos, tornados, terremotos e inundações juntos”.

Infelizmente, à medida que esta procura de energia aumenta, a nossa capacidade de fornecer energia diminui. Uma vez que os nossos actuais métodos de produção de energia são uma das principais fontes das alterações climáticas causadas pelo homem, estamos a ficar presos neste círculo vicioso de utilização de energia. A nossa esperança reside em procurar fontes mais limpas para satisfazer mais as nossas necessidades energéticas.

Represas. Na maioria dos lugares, a maior ameaça às barragens no futuro é o aumento das inundações e rupturas causadas por tempestades. Embora a falta de fluxo de água devido à seca possa ser um problema em alguns lugares, um estudo do Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia mostrou que “o aumento na duração da seca e no volume do déficit [iria] não afetar a produção de energia ou a operação do reservatório”.

Por outro lado, o estudo também mostrou que com o aumento das tempestades, “a probabilidade total de falha hidrológica de [uma] barragem aumentará no clima futuro”. Isso acontece quando as barragens ficam sobrecarregadas de água e transbordam ou rompem.

Além disso, em uma palestra sobre o 4 de outubro discutindo o aumento do nível do mar, professor de direito William e Mary, Elizabeth Andrews, mostra que esses efeitos já estão acontecendo. Para citá-la, quando “o furacão Floyd atingiu [Tidewater, VA] em setembro de 1999, 13 barragens foram rompidas e muitas outras foram danificadas e, como resultado, a lei de segurança de barragens da Virgínia foi alterada”. Assim, com o aumento das tempestades, teremos que investir muito mais na infraestrutura de segurança de barragens.

Energia verde. Uma grande questão quando se fala em alterações climáticas e energia é a utilização de combustíveis fósseis. Enquanto continuarmos a queimar combustíveis fósseis, continuaremos a agravar as alterações climáticas.

Com isto em mente, fontes de energia limpas e sustentáveis ​​tornar-se-ão essenciais. Isso incluirá o uso vento, solar e geotérmica fontes, bem como novos conceitos para tornar a captação de energia mais eficiente e acessível, como o Árvore Verde SolarBotânica que colhe energia eólica e solar.

Construção

Normas de construção. As mudanças no clima e no nível do mar vão levar-nos a ter edifícios mais bem adaptados. Se conseguiremos ou não essas melhorias necessárias como prevenção ou como reação é questionável, mas isso terá que acontecer eventualmente. 

Em locais onde as inundações são o problema, haverá mais requisitos para infra-estruturas elevadas e resistência às inundações. Isto incluirá qualquer nova construção no futuro, bem como a manutenção dos nossos edifícios actuais, para garantir que ambos sejam resistentes às inundações. As inundações são um dos os desastres mais caros após terremotos, portanto, é crucial garantir que os edifícios tenham fundações sólidas e sejam elevados acima da linha de inundação. Na verdade, o aumento das inundações pode tornar alguns locais totalmente fora dos limites para construção. 

Quanto aos locais com falta de água, os edifícios terão de se tornar muito mais eficientes em termos de consumo de água. Isso significa mudanças como vasos sanitários, chuveiros e torneiras de baixo fluxo. Em certas áreas, podemos até ter que dizer adeus aos banhos. Eu sei. Isso também me perturba.

Além disso, os edifícios necessitarão de melhor isolamento e arquitetura para promover aquecimento e arrefecimento eficientes. Tal como discutido anteriormente, o ar condicionado está a tornar-se muito mais necessário em muitos locais, por isso garantir que os edifícios ajudem a aliviar parte desta procura será uma grande ajuda.

Finalmente, uma inovação que começa a chegar às cidades são telhados verdes. Isso significa ter jardins, grama ou algum tipo de planta nos telhados dos edifícios. Você pode perguntar qual é o sentido dos jardins nos telhados e ficar surpreso ao saber que eles realmente trazem enormes benefícios, incluindo isolamento de temperatura e som, absorção de chuva, melhoria da qualidade do ar, redução de “ilhas de calor”, aumento da biodiversidade e, em geral, serem bonitos. Esses telhados verdes melhoram tanto os ambientes do centro da cidade que as cidades começarão a exigi-los ou painéis solares para cada novo edifício. São Francisco já fiz isso!

Praias e costas. A construção costeira está se tornando cada vez menos prática. Embora todos adorem uma propriedade à beira-mar, com o aumento do nível do mar, estes locais serão, infelizmente, os primeiros a acabar debaixo de água. Talvez o único aspecto positivo disto fosse para as pessoas um pouco mais para o interior, porque em breve poderão estar muito mais perto da praia. Na verdade, porém, a construção perto do oceano terá de parar, porque nenhum desses edifícios será sustentável com o aumento das tempestades e das marés.

Paredões. Quando se trata de paredões, eles continuarão a se tornar mais comuns e usados ​​em demasia em nossa tentativa de lidar com as mudanças climáticas. Um artigo de Scientific American prevê que “todos os países do mundo construirão muros para se defenderem da subida dos mares dentro de 90 anos, porque o custo das inundações será mais caro do que o preço dos projectos de protecção”. Agora, o que eu não sabia antes de fazer algumas pesquisas extras é que essa forma de prevenir a subida das marés faz muito efeito. danos ao ambiente costeiro. Tendem a piorar a erosão costeira e a perturbar as formas naturais de sobrevivência da costa.

Uma alternativa que podemos começar a ver nas costas é algo chamado “litorais vivos”. Esses são “estruturas baseadas na natureza”, como pântanos, dunas de areia, manguezais ou recifes de coral que fazem as mesmas coisas que paredões, mas também fornecem um habitat para aves marinhas e outras criaturas. Com alguma sorte nos regulamentos de construção, estas versões verdes de paredões podem tornar-se um importante elemento de proteção, especialmente em áreas costeiras protegidas, como sistemas fluviais, a Baía de Chesapeake e os Grandes Lagos.

Canais de água e infraestrutura verde

Tendo crescido na Califórnia, a seca sempre foi um tema constante de conversa. Infelizmente, este é um problema que não está a melhorar com as alterações climáticas. Uma solução que continua sendo colocada em debate é a infraestrutura que transfere água de outros lugares, como Seattle ou Alasca. No entanto, um olhar mais atento mostra que isso não é prático. Em vez disso, uma forma diferente de infraestrutura para poupança de água é algo chamado “infraestrutura verde”. Isso significa usar estruturas como barris de chuva para essencialmente coletar água da chuva e usá-la para coisas como descarga de vasos sanitários e irrigação de jardins ou agricultura. Ao utilizar estas técnicas, um estudo estimou que a Califórnia poderia poupar 4.5 trilhões de galões de água.

Outro aspecto da infra-estrutura verde incorpora a recarga das águas subterrâneas através de mais áreas urbanas que absorvem água. Isso inclui calçadas mais permeáveis, jardins de água da chuva projetados especificamente para absorver água extra e simplesmente ter mais espaço para plantas ao redor da cidade para que a água da chuva possa penetrar nas águas subterrâneas. A análise anteriormente mencionada estimou que o valor desta recarga de água subterrânea em determinadas áreas seria mais de $ 50 milhões.

Esgoto e resíduos

Esgoto. Deixei o melhor tópico para o final, obviamente. A maior mudança nas infra-estruturas de esgotos, como resultado das alterações climáticas, será tornar as estações de tratamento mais eficazes e todo o sistema mais tolerante às inundações. Em locais com inundações, neste momento o problema é que os sistemas de esgoto não estão preparados para receber muita água. Isso significa que quando ocorre uma enchente, o esgoto é direcionado diretamente para córregos ou rios próximos, ou a água da enchente se infiltra nos canos de esgoto e obtemos algo chamado “transbordamento de esgoto sanitário.” O nome é autoexplicativo, mas ocorre basicamente quando os esgotos transbordam e espalham esgoto concentrado e bruto no ambiente circundante. Você provavelmente pode imaginar os problemas por trás disso. Caso contrário, pense em muita contaminação da água e doenças resultantes. As infra-estruturas futuras terão de encontrar novas formas de lidar com o excesso e acompanhar mais de perto a sua manutenção.

Por outro lado, em locais com seca, existem vários outros conceitos em relação ao sistema de esgoto. Uma delas é usar totalmente menos água no sistema, para usar essa água extra para outras necessidades. No entanto, temos de nos preocupar com a concentração de esgotos, com a forma como poderemos tratá-los com sucesso e com os danos que esses esgotos concentrados serão para a infra-estrutura. Outro conceito com o qual podemos começar a brincar será o de reutilizar a água após o tratamento, tornando a qualidade da água filtrada ainda mais importante.

Águas pluviais. Já falei bastante sobre as questões por trás das águas pluviais e das inundações, por isso tentarei não me repetir muito. Em uma palestra sobre “Restaurando a Baía de Chesapeake até 2025: estamos no caminho certo?”, advogado sênior da Chesapeake Bay Foundation, Peggy Sanner, levantou a questão da poluição por escoamento de águas pluviais, dizendo que é “um dos maiores setores de poluição”. Sanner explica que uma grande solução para a poluição das águas pluviais depende de como podemos diminuir as inundações; isto é, ter mais terra que possa absorver água. Ela diz: “Uma vez infiltrado no solo, esse escoamento abranda, arrefece e limpa e depois muitas vezes entra no curso de água através das águas subterrâneas”. No entanto, ela admite que a implementação destas novas formas de infra-estruturas é geralmente muito cara e demorada. Isto significa que, se tivermos sorte, talvez veremos mais disto nos próximos 15 a 25 anos.

Desperdício. Finalmente, temos o seu lixo geral. Esperamos que a maior mudança nesta parte da sociedade seja reduzi-la. Quando olhamos para as estatísticas, as instalações de resíduos, como aterros sanitários, incineradores, compostagem e até mesmo a reciclagem, por si só, causam até cinco por cento das emissões de gases com efeito de estufa nos Estados Unidos. Isso pode não parecer muito, mas quando você combina com a forma como todas essas coisas foram parar no lixo (produção, transporte e reciclagem), isso equivale a aproximadamente 42% das emissões de gases de efeito estufa dos EUA.

Com tanto impacto, não conseguiremos manter esta quantidade de resíduos sem piorar ainda mais as alterações climáticas. Mesmo estreitando a nossa visão e olhando apenas para os efeitos na infra-estrutura, já parece suficientemente mau. Esperamos que, ao implementar uma série de soluções e práticas acima mencionadas, a humanidade possa começar a causar um tipo diferente de impacto: um para melhor.