Spreminjanje infrastrukture za spreminjajoče se podnebje

Spreminjanje infrastrukture za spreminjajoče se podnebje
KREDIT ZA SLIKO:  

Spreminjanje infrastrukture za spreminjajoče se podnebje

    • Ime avtorja
      Johanna Flashman
    • Avtor Twitter Handle
      @Jos_sprašujem se

    Celotna zgodba (za varno kopiranje in lepljenje besedila iz Wordovega dokumenta uporabite SAMO gumb »Prilepi iz Worda«)

    Ko bodo podnebne spremembe začele udarjati po planetu, bo morala infrastruktura naše družbe skozi nekaj resnih sprememb. Infrastruktura vključuje stvari, kot so naše metode prevoza, oskrba z električno energijo in vodo ter sistemi za odplake in odpadke. Pri podnebnih spremembah pa je tako, da ne bodo enako vplivale na nobeno posamezno lokacijo. To pomeni, da bo na voljo veliko različnih stilov obvladovanja težav, kot so suša, dvigovanje morske gladine, poplave, tornadi, ekstremna vročina ali mraz in nevihte.

    V tem članku bom podal splošen pregled različnih strategij za našo prihodnjo podnebno odporno infrastrukturo. Vendar ne pozabite, da bo moralo vsako posamezno mesto opraviti lastne študije za posamezno lokacijo, da bi našli najboljše rešitve za svoje potrebe.

    Prevoz

    Ceste. Vzdrževanje takšnih, kot so, je drago, a zaradi dodatne škode zaradi poplav, padavin, vročine in zmrzali bo vzdrževanje cest še dražje. Asfaltirane ceste, kjer padavine in poplave predstavljajo težavo, bodo s težavo prenesle vso dodatno vodo. Težava z materiali, ki jih imamo zdaj, je, da v nasprotju z naravnimi krajinami skorajda ne vpijejo vode. Potem imamo vso to dodatno vodo, ki ne ve, kam bi šla, in na koncu poplavi ulice in mesta. Dodatne padavine bodo poškodovale tudi označbe na asfaltiranih cestah in povzročile večjo erozijo na neasfaltiranih cestah. The Poročila EPA da bi bilo to vprašanje še posebej dramatično v Združenih državah Amerike v regiji Great Planes, ki bi lahko do leta 3.5 zahtevalo do 2100 milijarde dolarjev popravil.

    Na mestih, kjer je ekstremna vročina bolj zaskrbljujoča, bodo visoke temperature povzročile, da bodo asfaltirane ceste pogosteje pokale in bodo potrebovale več vzdrževanja. Pločniki prav tako vpijejo več toplote, zaradi česar se mesta spremenijo v te super intenzivne in nevarne toplotne točke. S tem v mislih lahko lokacije z višjimi temperaturami začnejo uporabljati oblike "kul pločnik«.

    Če bomo še naprej izpuščali toliko toplogrednih plinov, kot jih trenutno, EPA predvideva, da bodo do leta 2100 stroški prilagajanja na cestah v ZDA lahko narasli do kar 10 milijard dolarjev. Ta ocena prav tako ne vključuje nadaljnje škode zaradi dvigovanja morske gladine ali neurja, zato bi bila verjetno še večja. Vendar pa ocenjujejo, da bi se z večjo regulacijo emisij toplogrednih plinov lahko izognili 4.2–7.4 milijarde USD te škode.

    Mostovi in ​​avtoceste. Ti dve obliki infrastrukture bosta potrebovali največ sprememb v obalnih mestih in mestih z nizko gladino morja. Ko nevihte postanejo močnejše, obstaja tveganje, da bodo mostovi in ​​avtoceste postali bolj ranljivi zaradi stresa, ki ga povzročata dodaten veter in voda, pa tudi zaradi splošnega staranja.

    Konkretno pri mostovih je največja nevarnost nekaj, kar se imenuje brskati. Takrat hitro premikajoča se voda pod mostom izpere usedline, ki podpirajo njegove temelje. Zaradi nenehnega naraščanja vodnih teles zaradi vse večjega dežja in dvigovanja morske gladine se bo drgnjenje le še poslabšalo. Dva trenutna načina, ki ju EPA predlaga za boj proti tej težavi v prihodnosti, sta dodajanje več kamenja in usedlin za stabilizacijo temeljev mostov in dodajanje več betona za krepitev mostov na splošno.

    Javni prevoz. Nato razmislimo o javnem prevozu, kot so mestni avtobusi, podzemne železnice, vlaki in metroji. Z upanjem, da bomo zmanjšali svoje emisije ogljika, bo veliko več ljudi uporabljalo javni prevoz. Znotraj mest bo na voljo več avtobusnih ali železniških poti, skupna količina avtobusov in vlakov pa se bo povečala, da bo prostor za večje število ljudi. Vendar pa prihodnost ponuja številne grozljive možnosti za javni prevoz, zlasti zaradi poplav in ekstremne vročine.

    Zaradi poplav bodo trpeli predori in podzemni promet za železnice. To je smiselno, saj bodo mesta, ki bodo najprej poplavljena, najnižja tla. Nato dodajte električne napeljave, ki jih uporabljajo prevozne metode, kot sta metro in podzemna železnica, in imamo jasno javno nevarnost. Pravzaprav smo tovrstne poplave že opazili na mestih, kot je New York City, zaradi orkana Sandy, in postaja samo še hujše. Odgovori Te grožnje vključujejo spremembe infrastrukture, kot je gradnja dvignjenih prezračevalnih rešetk za zmanjšanje meteorne vode, gradnja zaščitnih elementov, kot so podporni zidovi, in ponekod premestitev nekaterih naših prometnih infrastruktur na manj ranljiva območja.

    Kar zadeva ekstremno vročino, ali ste se poleti že kdaj vozili z mestnim javnim prevozom med prometno konico? Namignem vam: ni zabavno. Tudi če je klimatska naprava (pogosto je ni), ko je toliko ljudi natrpanih kot sardin, je težko vzdrževati nizko temperaturo. Ta količina toplote lahko privede do številnih resničnih nevarnosti, kot je toplotna izčrpanost za ljudi, ki se vozijo z javnim prevozom. Da bi zmanjšali to težavo, bo infrastruktura morala imeti manj zaprte pogoje ali boljše oblike klimatizacije.

    Nazadnje je znano, da povzroča ekstremna vročina ukrivljene tirnice, znan tudi kot "toplotni pregibi", vzdolž železniških prog. Ti upočasnjujejo vlake in zahtevajo dodatna in dražja popravila za prevoz.

    Letalski prevoz. Ena od najpomembnejših stvari, o kateri morate razmišljati v zvezi s potovanjem z letalom, je, da je celotna operacija relativno odvisna od vremena. Zaradi tega bodo morala letala postati bolj odporna tako na močno vročino kot na hude nevihte. Drugi pomisleki so dejanske letalske steze, ker so mnoge blizu morske gladine in so občutljive na poplave. Zaradi nevihtnih valov bo vedno več vzletno-pristajalnih stez dlje časa nedostopnih. Da bi to rešili, bomo morda začeli z dvigovanjem vzletno-pristajalnih stez na višje strukture ali premestitvijo številnih naših večjih letališč. 

    Prevoz po morju. Pristanišča in pristanišča bodo prav tako doživela nekaj dodatnih sprememb zaradi dviga morja in povečanih neviht na obalah. Nekatere strukture bodo verjetno morale biti dvignjene višje ali bolj utrjene, da bodo lahko dopuščale dvigovanje morske gladine.

    Energija

    Klima in ogrevanje. Ker podnebne spremembe prinašajo vročino v nove skrajnosti, bo potreba po klimatskih napravah skokovito narasla. Kraji po svetu, zlasti mesta, se brez klimatskih naprav segrejejo na smrtonosne temperature. Glede na Center za podnebne in energetske rešitve, "ekstremna vročina je najbolj smrtonosna naravna nesreča v ZDA, ki v povprečju ubije več ljudi kot orkani, strele, tornadi, potresi in poplave skupaj."

    Na žalost, ko se to povpraševanje po energiji povečuje, naša sposobnost zagotavljanja energije pada. Ker so naše trenutne metode proizvodnje energije eden od glavnih virov podnebnih sprememb, ki jih povzroči človek, postajamo obtičali v tem začaranem krogu porabe energije. Naše upanje leži v iskanju čistejših virov, ki bodo zadovoljili naše potrebe po energiji.

    Jez. V večini krajev so največja nevarnost za jezove v prihodnosti povečane poplave in lom zaradi neurij. Medtem ko je pomanjkanje vode zaradi suše lahko ponekod problem, študija iz Norveška univerza za znanost in tehnologijo je pokazalo, da "povečanje trajanja suše in obsega primanjkljaja [ne bi] vplivalo na proizvodnjo električne energije ali delovanje rezervoarja."

    Po drugi strani pa je študija tudi pokazala, da se bo s povečanimi nevihtami "v prihodnjem podnebju povečala skupna verjetnost hidrološke okvare [a] jezu." To se zgodi, ko se jezovi preveč obremenijo z vodo in se prelijejo ali zlomijo.

    Poleg tega je na predavanju o 4. oktober ob razpravi o dvigu morske gladine, profesorja prava William in Mary, Elizabeth Andrews, kaže, da se ti učinki že dogajajo. Če jo citiram, "ko je orkan Floyd septembra 1999 dosegel [Tidewater, VA], je bilo porušenih 13 jezov in veliko več jih je bilo poškodovanih, zato je bil zakon o varnosti jezov v Virginiji spremenjen." Tako bomo z naraščajočimi nevihtami morali veliko več vložiti v varnostno infrastrukturo jezov.

    Zelena energija. Velika težava, ko govorimo o podnebnih spremembah in energiji, je naša uporaba fosilnih goriv. Dokler bomo kurili fosilna goriva, bomo še poslabšali podnebne spremembe.

    S tem v mislih bodo čisti, trajnostni viri energije postali bistveni. Ti bodo vključevali uporabo vetersončnain geotermalna vire, pa tudi nove koncepte za bolj učinkovito in dostopno zajemanje energije, kot je npr SolarBotanic Green Tree ki pridobiva tako vetrno kot sončno energijo.

    Gradnja

    Gradbeni predpisi. Spremembe podnebja in morske gladine nas bodo prisilile, da bomo imeli bolje prilagojene zgradbe. Ali bomo te potrebne izboljšave prejeli kot preventivo ali kot reakcijo ali ne, je vprašljivo, vendar se bo moralo na koncu zgoditi. 

    Na mestih, kjer so poplave problem, bo več zahtev po dvignjeni infrastrukturi in odpornosti proti poplavam. To bo vključevalo morebitne nove gradnje v prihodnosti, pa tudi vzdrževanje naših sedanjih zgradb, da zagotovimo, da sta obe odporni proti poplavam. Poplave so ena od najdražje katastrofe po potresih, zato je pomembno zagotoviti, da imajo zgradbe močne temelje in dvignjene nad poplavno mejo. Pravzaprav bo zaradi povečanja poplav na nekaterih lokacijah v celoti prepovedana gradnja. 

    Kar zadeva kraje s pomanjkanjem vode, bodo morale zgradbe postati veliko bolj učinkovite z uporabo vode. To pomeni spremembe, kot so stranišča z nizkim pretokom, prhe in pipe. Na določenih območjih se lahko zgodi, da se bomo morali od kopeli celo posloviti. Vem. Tudi mene to moti.

    Poleg tega bodo stavbe potrebovale boljšo izolacijo in arhitekturo za spodbujanje učinkovitega ogrevanja in hlajenja. Kot smo že omenili, postajajo klimatske naprave marsikje veliko bolj potrebne, zato bo v veliko pomoč, če bomo zagotovili, da bodo zgradbe pomagale zmanjšati del tega povpraševanja.

    Inovacija, ki je končno začela prihajati v mesta zelene strehe. To pomeni imeti vrtove, travo ali druge oblike rastlin na strehah stavb. Morda se boste vprašali, v čem je smisel strešnih vrtov, in bili presenečeni, ko boste vedeli, da imajo dejansko ogromne prednosti, vključno z izolacijo temperature in zvoka, absorbiranjem dežja, izboljšanjem kakovosti zraka, zmanjšanjem "toplotnih otokov", dodajanjem k biotski raznovrstnosti in na splošno so lepi. Te zelene strehe tako izboljšajo okolje v mestnem jedru, da bodo mesta začela zahtevati bodisi njih bodisi sončne celice za vsako novo stavbo. San Francisco je že naredil to!

    Plaže in obale. Obalna gradnja postaja vse manj praktična. Čeprav imajo vsi radi nepremičnine ob morju, bodo z dvigom morske gladine te lokacije žal prve končale pod vodo. Morda bi bila edina pozitivna stvar pri tem za ljudi nekoliko bolj v notranjosti, ker bodo morda kmalu precej bližje plaži. V resnici pa se bo morala gradnja blizu oceana ustaviti, ker nobena od teh zgradb ne bo vzdržna zaradi povečanih neviht in naraščajočega plimovanja.

    Morske stene. Ko gre za morske zidove, bodo še naprej postajali vse bolj pogosti in prekomerno uporabljeni v našem poskusu obvladovanja podnebnih sprememb. Članek iz Scientific American napoveduje, da bo "vsaka država po svetu v 90 letih zgradila zidove za obrambo pred naraščajočimi morji, ker bodo stroški poplav dražji od cene zaščitnih projektov." Česar nisem vedel, preden sem naredil dodatno raziskavo, je, da ta oblika preprečevanja naraščajočega plimovanja naredi veliko škodo obalnemu okolju. Običajno poslabšajo obalno erozijo in zmedejo naravne načine obvladovanja obale.

    Ena alternativa, ki jo bomo morda začeli videvati na obalah, je tako imenovana "žive obale." to so "naravne strukture," kot so močvirja, peščene sipine, mangrove ali koralni grebeni, ki opravljajo vse isto kot morske stene, hkrati pa zagotavljajo življenjski prostor morskim pticam in drugim bitjem. Z nekaj sreče pri gradbenih predpisih lahko te zelene različice morskih zidov postanejo vodilni zaščitni dejavnik, zlasti v zaščitenih obalnih območjih, kot so rečni sistemi, zaliv Chesapeake in Velika jezera.

    Vodni kanali in zelena infrastruktura

    Ker sem odraščal v Kaliforniji, je bila suša vedno stalna tema pogovorov. Na žalost je to problem, ki se s podnebnimi spremembami ne izboljšuje. Ena od rešitev, o kateri se nenehno razpravlja, je infrastruktura, ki prenaša vodo z drugih krajev, kot je npr Seattle ali Aljaska. Toda podrobnejši pogled pokaže, da to ni praktično. Namesto tega je drugačna oblika infrastrukture za varčevanje z vodo nekaj, kar se imenuje "zelena infrastruktura". To pomeni uporabo struktur, kot so sodi za dež, za zbiranje deževnice in njeno uporabo za stvari, kot so splakovanje stranišč in zalivanje vrtov ali kmetijstva. Z uporabo teh tehnik je študija ocenila, da bi Kalifornija lahko prihranila 4.5 trilijona litrov vode.

    Drugi vidik zelene infrastrukture vključuje obnavljanje podtalnice z več mestnimi območji, ki absorbirajo vodo. To vključuje bolj prepustne pločnike, vrtove z deževnico, ki so posebej zasnovani za sprejemanje dodatne vode, in preprosto več rastlinskega prostora po mestu, da se lahko deževnica vpije v podtalnico. V prej omenjeni analizi je bilo ocenjeno, da bo vrednost te podzemne vode na določenih območjih znašala več kot $ 50 milijonov.

    Odplake in odpadki

    Kanalizacija. Najboljšo temo sem seveda prihranil za konec. Največja sprememba kanalizacijske infrastrukture zaradi podnebnih sprememb bo izboljšanje učinkovitosti čistilnih naprav in večjo odpornost celotnega sistema na poplave. V poplavnih območjih je trenutno problem, da kanalizacijski sistemi niso postavljeni tako, da sprejmejo veliko vode. To pomeni, da ko pride do poplave, se odplake usmerijo naravnost v bližnje potoke ali reke ali pa se poplavna voda infiltrira v kanalizacijske cevi in ​​dobimo nekaj, kar se imenuje "preliv sanitarne kanalizacije.” Ime je samoumevno, vendar je v bistvu, ko kanalizacija teče in širi koncentrirano, surovo odplako v okolico. Verjetno si lahko predstavljate težave za tem. Če ne, pomislite na veliko onesnaženje vode in posledično bolezni. Prihodnja infrastruktura bo morala najti nove načine za reševanje prelivanja in pozorneje spremljati njeno vzdrževanje.

    Po drugi strani pa se v krajih s sušo pojavlja več drugih konceptov glede kanalizacijskega sistema. Ena je uporaba manj vode v celotnem sistemu, da se ta dodatna voda porabi za druge potrebe. Toda potem nas mora skrbeti koncentracija odplak, kako jih lahko uspešno očistimo in kako škodljive bodo te koncentrirane odplake za infrastrukturo. Drugi koncept, s katerim se bomo morda začeli poigravati, bo ponovna uporaba vode po obdelavi, zaradi česar je kakovost te filtrirane vode še pomembnejša.

    Meteorna voda. O vprašanjih, ki so v ozadju meteorne vode in poplav, sem že govoril precej, zato se bom poskušal ne ponavljati preveč. Na predavanju o "Obnova zaliva Chesapeake do leta 2025: Ali smo na dobri poti?“, višji odvetnik Chesapeake Bay Foundation, Peggy Sanner, je izpostavil vprašanje onesnaževanja odtokov z meteorno vodo in dejal, da je to »eden največjih sektorjev onesnaževanja«. Sanner pojasnjuje, da je velika rešitev za onesnaževanje nevihtne vode povezana s tem, kako lahko zmanjšamo poplave; to je imeti več zemlje, ki lahko absorbira vodo. Pravi: "Ko se infiltrira v zemljo, se ta odtok upočasni, ohladi in očisti ter nato pogosto vstopi v vodno pot skozi podtalnico." Vendar priznava, da je vzpostavitev teh novih oblik infrastrukture običajno zelo draga in traja dolgo. To pomeni, da bomo, če bomo imeli srečo, morda videli več tega v naslednjih 15 do 25 letih.

    Odpadki. Končno imamo vaše splošne odpadke. Največja sprememba tega dela družbe bo, upajmo, zmanjšanje. Ko pogledamo statistiko, objekti za odpadke, kot so odlagališča, sežigalnice, komposti in celo recikliranje sami povzročijo do pet odstotkov emisij toplogrednih plinov v ZDA. To se morda ne zdi veliko, a ko to združite s tem, kako so vse te stvari prišle v smeti (proizvodnja, prevoz in recikliranje), znaša približno 42 odstotkov emisij toplogrednih plinov v ZDA.

    S tolikšnim vplivom nikakor ne bomo mogli obdržati te količine odpadkov, ne da bi še poslabšali podnebne spremembe. Tudi če zožimo pogled in pogledamo samo vplive na infrastrukturo, se zdi že dovolj slabo. Upajmo, da bo človeštvo z uvedbo številnih zgoraj omenjenih rešitev in praks začelo ustvarjati drugačen vpliv: enega na bolje. 

    oznake
    Kategorija
    oznake
    Tematsko polje