Промена инфраструктуре за промену климе

Како климатске промене почну да ударају по планети, инфраструктура нашег друштва ће морати да прође кроз неке озбиљне промене. Инфраструктура укључује ствари као што су наши начини транспорта, снабдевање струјом и водом, канализациони и отпадни системи. Ствар са климатским променама је, међутим, да оне неће утицати ни на једну локацију на исти начин. То значи да ће бити много различитих стилова суочавања са проблемима као што су суша, пораст нивоа мора, поплаве, торнада, екстремне врућине или хладноће и олује.

У овом чланку даћу општи преглед различитих стратегија за нашу будућу инфраструктуру отпорну на климу. Међутим, имајте на уму да ће свако појединачно место морати да уради сопствене студије специфичне за локацију како би пронашло најбоља решења за своје потребе.

транспорт

Путеви. Они су скупи за одржавање такви какви јесу, али уз додатну штету од поплава, падавина, врућине и мраза, одржавање путева ће постати много скупље. Асфалтирани путеви где су падавине и поплаве проблем ће се борити да поднесу сву додатну воду. Проблем са материјалима које сада имамо је, за разлику од природних пејзажа, они готово да уопште не упијају воду. Онда имамо сву ову додатну воду која не зна куда да оде, на крају поплави улице и градове. Додатне падавине ће такође оштетити коловозне ознаке на асфалтираним путевима и изазвати више ерозије на неасфалтираним путевима. Тхе ЕПА извештаји да би ово питање било посебно драматично у Сједињеним Државама у региону Великих авиона, потенцијално захтевајући поправке до 3.5 милијарди долара до 2100.

На местима где су екстремне врућине више забрињавајуће, високе температуре ће узроковати чешће пуцање асфалтираних путева и потребно им је више одржавања. Тротоари такође упијају више топлоте, претварајући градове у ове супер интензивне и опасне топлотне тачке. Имајући ово на уму, локације са вишим температурама могу почети да користе облике „хладан тротоар".

Ако наставимо да емитујемо онолико гасова са ефектом стаклене баште као што тренутно радимо, ЕПА предвиђа да би до 2100. трошкови адаптације путева у САД могли порасти на чак 10 милијарди долара. Ова процена такође не укључује даљу штету од пораста нивоа мора или олујних поплава, тако да би вероватно била још већа. Међутим, уз више прописа о емисији гасова стаклене баште, процењују да бисмо могли да избегнемо 4.2 – 7.4 милијарде долара ове штете.

Мостови и аутопутеви. Ова два облика инфраструктуре ће требати највише промена у градовима на обали и на ниском нивоу мора. Како олује постају све интензивније, мостови и аутопутеви су изложени ризику да постану рањивији од стреса који им наносе додатни ветар и вода, као и од општег старења.

Конкретно са мостовима, највећа опасност је нешто што се зове рибати. То је када вода која се брзо креће испод моста испире седимент који подржава његове темеље. С обзиром да водене површине непрестано расту због све веће количине кише и пораста нивоа мора, пражњење ће се само погоршавати. Два тренутна начина на које ЕПА предлаже да помогну у борби против овог проблема у будућности су додавање више камења и седимента за стабилизацију темеља моста и додавање више бетона за јачање мостова уопште.

Јавни превоз. Затим, размотримо јавни превоз као што су градски аутобуси, метро, ​​возови и метро. У нади да ћемо смањити емисије угљеника, много више људи ће се возити јавним превозом. Унутар градова ће постојати већи број аутобуских или железничких рута за кретање, а укупна количина аутобуса и возова ће се повећати како би се направио простор за већи број људи. Међутим, будућност има бројне застрашујуће могућности за јавни превоз, посебно због поплава и екстремних врућина.

Са поплавама, тунели и подземни транспорт за железницу ће патити. Ово има смисла јер су места која ће прва поплавити најниже површине. Затим додајте електричне водове које користе методе превоза попут метроа и метроа и имамо дефинитивну јавну опасност. У ствари, већ смо почели да виђамо ову врсту поплава на местима као што су Њујорк, од урагана Сенди, и само се погоршава. Одговори У ове претње спадају инфраструктурне промене као што је изградња подигнутих вентилационих решетки за смањење атмосферских вода, изградња заштитних елемената као што су потпорни зидови и, на неким местима, премештање неке наше транспортне инфраструктуре у мање угрожена подручја.

Што се тиче екстремних врућина, да ли сте икада били у градском јавном превозу током летњег шпица? Даћу вам наговештај: није забавно. Чак и ако постоји клима-уређај (често га нема), са толико људи натрпаних као сардине, тешко је одржати ниску температуру. Ова количина топлоте може довести до много стварних опасности, као што је топлотна исцрпљеност за људе који се возе јавним превозом. Да би се овај проблем смањио, инфраструктура ће морати или да има мање гужве или боље облике климатизације.

На крају, познато је да изазива екстремне врућине закопчане шине, такође познат као „топлотни прегиби“, дуж железничких линија. И то успоравају возове и захтевају додатне и скупље поправке за транспорт.

Ваздушни транспорт. Једна од највећих ствари о којима треба размишљати у вези са путовањем авионом је да цела операција релативно зависи од времена. Због тога ће авиони морати да постану отпорнији и на интензивне врућине и на јаке олује. Друга разматрања су стварне писте за авионе, јер су многе близу нивоа мора и подложне поплавама. Олујни удари ће учинити све више и више писта недоступним на дужи временски период. Да бисмо ово решили, можда ћемо почети да подижемо писте на вишим структурама или да преместимо многе наше главне аеродроме. 

Поморски транспорт. Луке и луке ће такође доживети неке додатне промене због пораста мора и појачаних олуја на обалама. Неке од структура ће вероватно морати да буду подигнуте више или ојачане само да би толерисале пораст нивоа мора.

енергија

Клима и грејање. Како климатске промене доводе топлоту до нових екстрема, потреба за климатизацијом ће нагло порасти. Места широм света, посебно градови, загревају се на смртоносне температуре без климатизације. Према Центар за климатске и Енерги Солутионс„Екстремна врућина је најсмртоноснија природна катастрофа у САД, убијајући у просеку више људи него урагани, муње, торнадо, земљотреси и поплаве заједно.“

Нажалост, како ова потражња за енергијом расте, наша способност да обезбедимо енергију опада. Пошто су наше тренутне методе производње енергије један од главних извора климатских промена изазваних људским дејствима, заглавили смо се у овом зачараном кругу коришћења енергије. Наша нада лежи у тражењу чистијих извора који ће задовољити више наших потреба за енергијом.

Бране. У већини места највећа претња бранама у будућности су повећане поплаве и ломљење од олуја. Док недостатак протока воде због суше може бити проблем на неким местима, студија из Норвешки универзитет за науку и технологију показало да „повећање трајања суше и обима дефицита [не би] утицало на производњу енергије или рад резервоара“.

С друге стране, студија је такође показала да ће се са повећаним олујама „укупна вероватноћа хидролошког квара [а] бране повећати у будућој клими“. Ово се дешава када бране постану преоптерећене водом и или се прелију или пукну.

Поред тога, у предавању о 4. октобар разговарајући о порасту нивоа мора, професор права Вилијам и Мери, Елизабетх Андревс, показује да се ови ефекти већ дешавају. Да је цитирам, када је „ураган Флојд погодио [Тајдвотер, ВА] у септембру 1999. године, пробијено је 13 брана и много више их је оштећено, и као резултат тога, Закон о безбедности брана у Вирџинији је измењен.“ Стога, са повећањем олуја, мораћемо много више да уложимо у инфраструктуру за заштиту брана.

Зелена енергија. Велики проблем када говоримо о климатским променама и енергији је наша употреба фосилних горива. Све док сагоревамо фосилна горива, наставићемо да погоршавамо климатске промене.

Имајући ово на уму, чисти, одрживи извори енергије ће постати неопходни. То ће укључивати коришћење ветар, соларни, и геотермална изворе, као и нове концепте како би хватање енергије било ефикасније и приступачније, као што су СоларБотаниц Греен Трее који сакупља енергију ветра и сунца.

Građevinarstvo

Грађевински прописи. Промене климе и нивоа мора ће нас подстаћи да имамо боље прилагођене зграде. Питање је да ли ћемо ова неопходна побољшања добити као превенцију или као реакцију, али то ће се на крају морати догодити. 

На местима где су поплаве проблем, биће више захтева за подигнутом инфраструктуром и снагом отпорном на поплаве. Ово ће укључивати сваку нову изградњу у будућности, као и одржавање наших садашњих зграда, како бисмо били сигурни да су обе отпорне на поплаве. Поплаве су једна од најскупље катастрофе након земљотреса, тако да је кључно осигурати да зграде имају чврсте темеље и да су подигнуте изнад линије поплава. У ствари, повећање поплава може учинити да неке локације буду потпуно забрањене за изградњу. 

Што се тиче места са недостатком воде, зграде ће морати да постану много ефикасније у погледу воде. То значи промене као што су тоалети са малим протоком, тушеви и славине. У одређеним областима, можда ћемо чак морати да се опростимо од купатила. Знам. И мене ово узнемирава.

Поред тога, зградама ће бити потребна боља изолација и архитектура како би се промовисало ефикасно грејање и хлађење. Као што је раније речено, климатизација постаје много потребнија на многим местима, тако да ће осигурати да зграде помогну да се ублажи део ове потражње биће од велике помоћи.

Коначно, иновација почиње да долази у градове зелени кровови. То значи имати баште, траву или неки облик биљака на крововима зграда. Можда ћете се запитати која је сврха вртова на крововима и бити изненађени када сазнате да они заправо имају огромне предности, укључујући изолацију температуре и звука, апсорпцију кише, побољшање квалитета ваздуха, смањење „топлотних острва“, повећање биодиверзитета и једноставно лепоте. Ови зелени кровови толико побољшавају окружење у граду да ће градови почети да захтевају или њих или соларне панеле за сваку нову зграду. Сан Франциско већ јесте урадио ово!

Плаже и обале. Изградња обале постаје све мање практична. Иако сви воле имање на мору, са порастом нивоа мора, ове локације ће, нажалост, бити прве које ће завршити под водом. Можда би једина позитивна ствар у вези са овим била за људе мало више у унутрашњости, јер би ускоро могли бити много ближе плажи. Заиста, градња близу океана ће морати да се заустави, јер ниједна од тих зграда неће бити одржива са појачаним олујама и порастом плима.

Сеаваллс. Када је реч о морским зидовима, они ће наставити да постају све чешћи и претерано коришћени у нашем покушају да се носимо са климатским променама. Чланак из Сциентифиц Америцан предвиђа да ће „свака земља широм света градити зидове да би се одбранила од пораста мора у року од 90 година, јер ће трошкови поплава бити скупљи од цене заштитних пројеката“. Оно што нисам знао пре него што сам урадио додатна истраживања је да овај облик спречавања пораста плиме чини много штете по приобалну животну средину. Они имају тенденцију да погоршају обалну ерозију и поремете природне облике обале.

Једна алтернатива коју можемо почети да виђамо на обалама је нешто што се зове "живе обале." Ово су „структуре засноване на природи“, као што су мочваре, пешчане дине, мангрове или корални гребени који раде све исте ствари као и морски зидови, али такође дају станиште морским птицама и другим створењима. Уз мало среће у грађевинским прописима, ове зелене верзије морских зидова могу постати водећи заштитни играч, посебно у заштићеним обалним областима као што су речни системи, залив Цхесапеаке и Велика језера.

Водоводни канали и зелена инфраструктура

Пошто је одрастао у Калифорнији, суша је одувек била стална тема разговора. Нажалост, ово је један проблем који се не поправља са климатским променама. Једно решење које се стално баца у дебату је инфраструктура која преноси воду са других места, као нпр Сијетл или Аљаска. Ипак, ближи поглед показује да ово није практично. Уместо тога, другачији облик инфраструктуре за уштеду воде је нешто што се зове „зелена инфраструктура“. То значи да користите структуре као што су бурад за кишу да бисте у суштини сакупљали кишницу и користили је за ствари као што су испирање тоалета и заливање башта или пољопривреда. Коришћењем ових техника, студија је проценила да Калифорнија може да уштеди 4.5 трилиона галона воде.

Други аспект зелене инфраструктуре укључује пуњење подземне воде кроз постојање више градских подручја која апсорбују воду. Ово укључује пропусније тротоаре, баште за кишницу посебно дизајниране да узимају додатну воду и једноставно више простора за биљке око града како би кишница могла да се упије у подземну воду. Претходно наведеном анализом процењено је да би вредност овог прихрањивања подземних вода у појединим подручјима била преко $ КСНУМКС милиона.

Канализација и отпад

Канализација. Очигледно, најбољу тему сам сачувао за крај. Највећа промена канализационе инфраструктуре као резултат климатских промена ће учинити постројења за пречишћавање ефикаснијима, а цео систем толерантнијим на поплаве. На местима са поплавама, тренутно је проблем што канализациони системи нису постављени да примају много воде. То значи да када се догоди поплава или се канализација усмерава право у оближње потоке или реке, или се поплавна вода инфилтрира у канализационе цеви и добијамо нешто што се зове „преливање санитарне канализације.” Име је разумљиво само по себи, али то је у основи када се канализација прелива и шири концентровану, сирову канализацију у околно окружење. Вероватно можете замислити проблеме који стоје иза овога. Ако не, размислите о великој контаминацији воде и последичним болестима. Будућа инфраструктура ће морати да пронађе нове начине да се избори са преливом и да помније прати њено одржавање.

С друге стране, на местима са сушом, постоји неколико других концепата који се односе на канализациони систем. Један у потпуности користи мање воде у систему, да се та додатна вода користи за друге потребе. Међутим, онда морамо да бринемо о концентрацији канализације, о томе како можемо да је успешно третирамо и колико ће та концентрована канализација бити штетна за инфраструктуру. Још један концепт са којим бисмо могли да почнемо да се поигравамо биће поновна употреба воде након третмана, чинећи квалитет те филтриране воде још важнијим.

Олујна вода. Већ сам доста говорио о проблемима који стоје иза атмосферских вода и поплава, па ћу покушати да се не понављам превише. У предавању о „Обнављање залива Цхесапеаке до 2025: Да ли смо на правом путу?“, виши адвокат Фондације Цхесапеаке Баи, Пегги Саннер, покренуо је питање загађења атмосферским водама, рекавши да је то „један од највећих сектора загађења“. Санер објашњава да велико решење за загађење атмосферских вода иде уз то како можемо да смањимо поплаве; односно имати више земље која може да апсорбује воду. Она каже: „Када се инфилтрира у тло, то отицање се успорава, хлади и чисти, а затим често улази у водени пут кроз подземне воде. Међутим, она признаје да је постављање ових нових облика инфраструктуре обично заиста скупо и да траје дуго. То значи, ако будемо имали среће, можда ћемо више овога видети у наредних 15 до 25 година.

Губљење. Коначно, имамо ваш општи отпад. Највећа промена у овом делу друштва ће, надамо се, бити смањење. Када погледамо статистику, објекти за отпад као што су депоније, спалионице, компости, па чак и рециклажа сами по себи узрокују до пет одсто емисија гасова стаклене баште у Сједињеним Државама. Ово можда не изгледа много, али када то комбинујете са начином на који су све те ствари доспеле у смеће (производња, транспорт и рециклажа), износи отприлике 42 посто америчких емисија гасова стаклене баште.

Са толиким утицајем, нема шансе да будемо у стању да задржимо ову количину отпада, а да климатске промене не погоршамо. Чак и са сужавањем нашег погледа и посматрањем самих утицаја на инфраструктуру, већ изгледа довољно лоше. Надајмо се, постављањем мноштва горе поменутих решења и пракси, човечанство може почети да врши другачију врсту утицаја: један на боље.