Kubadilisha miundombinu kwa hali ya hewa inayobadilika

Mabadiliko ya hali ya hewa yanapoanza kuporomoka kwenye sayari, miundombinu ya jamii yetu italazimika kupitia mabadiliko makubwa. Miundombinu inajumuisha vitu kama vile njia zetu za usafirishaji, umeme na usambazaji wa maji, na mifumo ya maji taka na taka. Jambo la mabadiliko ya hali ya hewa, hata hivyo, ni kwamba halitaathiri eneo lolote kwa njia sawa. Hii inamaanisha kutakuwa na mitindo mingi tofauti ya kukabiliana na matatizo kama vile ukame, kupanda kwa kina cha bahari, mafuriko, vimbunga, joto kali au baridi na dhoruba.

Katika nakala hii yote, nitatoa muhtasari wa jumla wa mikakati tofauti ya miundombinu yetu ya baadaye inayostahimili hali ya hewa. Hata hivyo, kumbuka kwamba kila eneo la kibinafsi litalazimika kufanya tafiti zake mahususi za tovuti ili kupata suluhu bora zaidi kwa mahitaji yao.

Usafiri

Barabara. Ni ghali kuzitunza jinsi zilivyo, lakini kukiwa na uharibifu zaidi kutokana na mafuriko, mvua, joto na barafu, utunzaji wa barabara utakuwa wa bei ghali zaidi. Barabara za lami ambapo mvua na mafuriko ni tatizo zitatatizika kushughulikia maji yote ya ziada. Suala la nyenzo tulizonazo sasa ni kwamba, tofauti na mandhari ya asili, huwa haziloweshi maji hata kidogo. Kisha tuna maji haya yote ya ziada ambayo hajui pa kwenda, hatimaye mafuriko mitaa na miji. Mvua iliyoongezwa pia itaharibu alama za barabarani kwenye barabara za lami na kusababisha mmomonyoko zaidi wa barabara zisizo na lami. The Ripoti za EPA kwamba suala hili lingekuwa la kushangaza sana nchini Merika katika eneo la Ndege Kubwa, ambalo linaweza kuhitaji hadi $ 3.5 bilioni katika ukarabati ifikapo 2100.

Katika maeneo ambayo joto kali linasumbua zaidi, halijoto ya juu itasababisha barabara za lami kupasuka mara nyingi zaidi na zinahitaji matengenezo zaidi. Barabara pia huongeza joto zaidi, na kubadilisha miji kuwa sehemu hizi za joto kali na hatari. Kwa kuzingatia hili, maeneo yenye halijoto ya juu zaidi yanaweza kuanza kutumia aina za “lami ya baridi".

Iwapo tutaendelea kutoa gesi chafuzi kama vile tunavyofanya hivi sasa, miradi ya EPA ambayo ifikapo mwaka wa 2100, gharama za kukabiliana na hali nchini Marekani kwenye barabara zinaweza kupanda hadi hadi dola bilioni 10. Kadirio hili pia halijumuishi uharibifu zaidi kutoka kwa usawa wa bahari au mafuriko ya dhoruba, kwa hivyo kunaweza kuwa juu zaidi. Walakini, kwa udhibiti zaidi juu ya uzalishaji wa gesi chafu wanakadiria kuwa tunaweza kuzuia $ 4.2 - $ 7.4 bilioni ya uharibifu huu.

Madaraja na barabara kuu. Miundombinu hii miwili itahitaji mabadiliko zaidi katika miji ya pwani na chini ya bahari. Kadiri dhoruba zinavyozidi kuwa kali, madaraja na barabara kuu ziko katika hatari ya kuathirika zaidi kutokana na mkazo ambao upepo na maji ya ziada huweka juu yake, na pia kutokana na kuzeeka kwa ujumla.

Kwa madaraja haswa, hatari kubwa ni kitu kinachoitwa koroga. Huu ndio wakati maji yanayosonga haraka chini ya daraja yanasafisha mashapo yanayotegemeza misingi yake. Huku mawimbi ya maji yakiendelea kuongezeka kutokana na mvua na viwango vya bahari kuongezeka, hali ya uchafu itazidi kuwa mbaya. Njia mbili za sasa ambazo EPA inapendekeza kusaidia kukabiliana na suala hili katika siku zijazo ni kuongeza mawe na mashapo ili kuimarisha misingi ya madaraja na kuongeza saruji zaidi ili kuimarisha madaraja kwa ujumla.

Usafiri wa umma. Kisha, hebu tuzingatie usafiri wa umma kama vile mabasi ya jiji, njia za chini ya ardhi, treni na metro. Kwa matumaini kwamba tutakuwa tunapunguza utoaji wetu wa kaboni, watu wengi zaidi watakuwa wakichukua usafiri wa umma. Ndani ya miji, kutakuwa na idadi kubwa ya njia za basi au reli za kuzunguka, na idadi ya jumla ya mabasi na treni itaongezeka ili kutoa nafasi kwa idadi kubwa ya watu. Hata hivyo, siku zijazo huwa na uwezekano kadhaa wa kutisha kwa usafiri wa umma, hasa kutokana na mafuriko na joto kali.

Kwa mafuriko, vichuguu na usafiri wa chini ya ardhi kwa reli utateseka. Hii ina maana kwa sababu maeneo ambayo yatafurika kwanza ni misingi ya chini kabisa. Kisha ongeza kwenye njia za umeme ambazo njia za usafiri kama vile metro na njia za chini ya ardhi hutumia na tuna hatari dhahiri ya umma. Kwa kweli, tayari tumeanza kuona aina hii ya mafuriko katika maeneo kama New York City, kutoka kwa Kimbunga Sandy, na inazidi kuwa mbaya. Majibu kwa matishio haya ni pamoja na mabadiliko ya miundombinu kama vile kujenga visima vya uingizaji hewa vilivyoinuliwa ili kupunguza maji ya dhoruba, kujenga vipengele vya ulinzi kama vile kuta za kubakiza, na, katika baadhi ya maeneo, kuhamisha baadhi ya miundombinu yetu ya usafirishaji hadi maeneo hatarishi.

Kuhusu joto kali, je, umewahi kuwa kwenye usafiri wa umma wa jiji wakati wa mwendo wa kasi katika kiangazi? Nitakupa kidokezo: haifurahishi. Hata kama kuna kiyoyozi (mara nyingi hakuna), pamoja na kwamba watu wengi wamejaa kama dagaa, ni vigumu kupunguza halijoto. Kiasi hiki cha joto kinaweza kusababisha hatari nyingi za kweli, kama vile uchovu wa joto kwa watu wanaoendesha usafiri wa umma. Ili kupunguza tatizo hili, miundombinu italazimika kuwa na hali ya chini iliyojaa au aina bora za viyoyozi.

Hatimaye, joto kali limejulikana kusababisha reli zilizofungwa, pia inajulikana kama "kinks za joto", kando ya njia za reli. Hizi zote mbili hupunguza mwendo wa treni na zinahitaji matengenezo ya ziada na ghali zaidi kwa usafiri.

Usafiri wa anga. Moja ya mambo makuu ya kufikiria kuhusu usafiri wa ndege ni kwamba shughuli nzima inategemea hali ya hewa. Kutokana na hili, ndege zitalazimika kustahimili joto kali na dhoruba kali. Mambo mengine ya kuzingatia ni njia halisi za ndege, kwa sababu nyingi ziko karibu na usawa wa bahari na zinaweza kukumbwa na mafuriko. Mawimbi ya dhoruba yatafanya njia nyingi zaidi za kuruka na ndege zisipatikane kwa muda mrefu zaidi. Ili kusuluhisha hili, tunaweza kuanza ama kuinua njia za ndege kwenye miundo ya juu zaidi au kuhamisha viwanja vyetu vingi vya ndege vikubwa. 

Usafiri wa baharini. Bandari na bandari pia zitaona mabadiliko mengine ya ziada kwa sababu ya kuongezeka kwa bahari na dhoruba zilizoongezeka kwenye ukanda wa pwani. Baadhi ya miundo italazimika kuinuliwa juu au kuimarishwa zaidi ili tu kustahimili kupanda kwa kina cha bahari.

Nishati

Kiyoyozi na inapokanzwa. Kadiri mabadiliko ya hali ya hewa yanavyozidisha joto hadi viwango vipya, hitaji la kiyoyozi litaongezeka sana. Maeneo kote ulimwenguni, haswa miji, yanapata joto hadi viwango vya hatari bila kiyoyozi. Kwa mujibu wa Kituo cha Hali ya Hewa na Nishati Solutions, "joto kali ndilo janga la asili hatari zaidi nchini Marekani, na kuua kwa wastani watu wengi zaidi kuliko vimbunga, umeme, vimbunga, matetemeko ya ardhi, na mafuriko."

Kwa bahati mbaya, mahitaji haya ya nishati yanapoongezeka, uwezo wetu wa kutoa nishati unapungua. Kwa kuwa mbinu zetu za sasa za kuzalisha nishati ni mojawapo ya vyanzo vikuu vya mabadiliko ya hali ya hewa yanayosababishwa na binadamu, tunakwama katika mzunguko huu mbaya wa matumizi ya nishati. Tumaini letu liko katika kutafuta vyanzo safi zaidi vya kusambaza mahitaji yetu ya nishati.

Mabwawa. Katika maeneo mengi, tishio kubwa kwa mabwawa katika siku zijazo ni kuongezeka kwa mafuriko na kuvunjika kutokana na dhoruba. Ingawa ukosefu wa mtiririko wa maji kutokana na ukame unaweza kuwa tatizo katika baadhi ya maeneo, utafiti kutoka kwa Chuo Kikuu cha Norway cha Sayansi na Teknolojia ilionyesha kwamba “kuongezeka kwa muda wa ukame na kiasi cha nakisi [hakungeathiri] uzalishaji wa nishati au uendeshaji wa hifadhi.”

Kwa upande mwingine, uchunguzi huo pia ulionyesha kwamba dhoruba zikiongezeka, “uwezekano wa kutofaulu kwa kihaidrolojia wa bwawa [a] utaongezeka katika hali ya hewa ya wakati ujao.” Hii hutokea wakati mabwawa yanapoelemewa na maji na ama kufurika au kuvunjika.

Zaidi ya hayo, katika hotuba juu ya Oktoba 4 kujadili kupanda kwa viwango vya bahari, William na Mary profesa wa sheria, Elizabeth Andrews, inaonyesha madhara haya tayari yanatokea. Kwa kumnukuu, "Kimbunga Floyd kilipopiga [Tidewater, VA] mnamo Septemba 1999, mabwawa 13 yalivunjwa na mengine mengi kuharibiwa, na kwa sababu hiyo, sheria ya usalama ya bwawa la Virginia ilirekebishwa." Kwa hivyo, pamoja na dhoruba zinazoongezeka, tutalazimika kuweka mengi zaidi katika miundombinu ya usalama wa mabwawa.

Nishati ya Kijani. Suala kubwa tunapozungumzia mabadiliko ya hali ya hewa na nishati ni matumizi yetu ya nishati ya kisukuku. Kadiri tunavyoendelea kuchoma nishati ya mafuta, tutaendelea kufanya mabadiliko ya hali ya hewa kuwa mabaya zaidi.

Kwa kuzingatia hili, vyanzo vya nishati safi na endelevu vitakuwa muhimu. Hizi zitajumuisha kutumia upepo, nishati ya jua, na kioevu vyanzo, pamoja na dhana mpya za kufanya kunasa nishati kwa ufanisi zaidi na kupatikana, kama vile Mti wa Kijani wa SolarBotanic ambayo huvuna nishati ya upepo na jua.

Ujenzi

Kanuni za ujenzi. Mabadiliko ya hali ya hewa na usawa wa bahari yatatusukuma kuwa na majengo bora yaliyorekebishwa. Ikiwa tunapata au hatutapata maboresho haya muhimu kama kinga au majibu ni ya kutiliwa shaka, lakini itabidi ifanyike hatimaye. 

Katika maeneo ambapo mafuriko ni suala, kutakuwa na mahitaji zaidi ya miundombinu iliyoinuliwa na nguvu ya kustahimili mafuriko. Hii itajumuisha ujenzi wowote mpya katika siku zijazo, pamoja na kutunza majengo yetu ya sasa, ili kuhakikisha kwamba yote mawili yanastahimili mafuriko. Mafuriko ni mojawapo majanga ya gharama kubwa zaidi baada ya matetemeko ya ardhi, kwa hivyo ni muhimu kuhakikisha kuwa majengo yana misingi imara na yameinuliwa juu ya mkondo wa mafuriko. Kwa kweli, kuongezeka kwa mafuriko kunaweza kufanya baadhi ya maeneo yasiwe na mipaka ya ujenzi kabisa. 

Kuhusu maeneo yenye ukosefu wa maji, majengo yatalazimika kuwa na ufanisi mkubwa wa maji. Hii inamaanisha mabadiliko kama vile vyoo vya mtiririko wa chini, mvua na mabomba. Katika maeneo fulani, tunaweza hata kulazimika kusema kwaheri kwa bafu. Najua. Hili linanikasirisha pia.

Zaidi ya hayo, majengo yatahitaji insulation bora na usanifu ili kukuza ufanisi wa joto na baridi. Kama ilivyojadiliwa hapo awali, hali ya hewa inazidi kuwa muhimu zaidi katika maeneo mengi, kwa hivyo kuhakikisha kwamba majengo yanasaidia kupunguza baadhi ya mahitaji haya itakuwa msaada mkubwa.

Hatimaye, innovation kuanza kuja katika miji ni paa za kijani. Hii inamaanisha kuwa na bustani, nyasi, au aina fulani ya mimea kwenye paa za majengo. Unaweza kuuliza uhakika wa bustani za paa ni nini na ushangae kujua kwamba kwa kweli zina faida kubwa, ikiwa ni pamoja na kuhami joto na sauti, kunyonya mvua, kuboresha ubora wa hewa, kupunguza "visiwa vya joto", kuongeza kwa viumbe hai, na kwa ujumla kuwa wazuri. Paa hizi za kijani kibichi huboresha mazingira ya ndani ya jiji hivi kwamba miji itaanza kuzihitaji au paneli za jua kwa kila jengo jipya. San Francisco tayari iko amefanya hivi!

Fukwe na pwani. Ujenzi wa Pwani unazidi kupungua kwa vitendo. Ingawa kila mtu anapenda mali ya bahari, na viwango vya bahari vinaongezeka, maeneo haya kwa bahati mbaya yatakuwa ya kwanza kuishia chini ya maji. Labda jambo chanya pekee kuhusu hili litakuwa kwa watu wa ndani kidogo zaidi, kwa sababu hivi karibuni wanaweza kuwa karibu sana na ufuo. Ingawa, ujenzi karibu na bahari utalazimika kusimama, kwa sababu hakuna jengo lolote kati ya hizo litakalokuwa endelevu kutokana na dhoruba na mawimbi yanayoongezeka.

Kuta za bahari. Linapokuja suala la Seawalls, zitaendelea kuwa za kawaida na kutumika kupita kiasi katika jaribio letu la kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa. Makala kutoka Kisayansi wa Marekani anatabiri kwamba “kila nchi ulimwenguni pote itakuwa ikijenga kuta ili kujilinda kutokana na kupanda kwa bahari ndani ya miaka 90, kwa sababu gharama ya mafuriko itakuwa ghali zaidi kuliko bei ya miradi ya ulinzi.” Sasa, kile ambacho sikujua kabla ya kufanya utafiti wa ziada ni kwamba njia hii ya kuzuia kuongezeka kwa mawimbi hufanya mengi. uharibifu wa mazingira ya pwani. Huelekea kufanya mmomonyoko wa mwambao kuwa mbaya zaidi na kuharibu aina asilia za ufuo wa kukabiliana nazo.

Njia moja mbadala ambayo tunaweza kuanza kuona kwenye ukanda wa pwani ni kitu kinachoitwa "maisha ya pwani." Hizi ni "Miundo ya asili," kama vile mabwawa, matuta ya mchanga, mikoko au miamba ya matumbawe ambayo hufanya mambo sawa na kuta za bahari, lakini pia huwapa ndege wa baharini na wadudu wengine makazi. Kwa bahati yoyote katika kanuni za ujenzi, matoleo haya ya kijani kibichi ya kuta za bahari yanaweza kuwa kichezaji bora cha ulinzi, hasa katika maeneo ya pwani yaliyolindwa kama vile mifumo ya mito, Ghuba ya Chesapeake na Maziwa Makuu.

Njia za maji na miundombinu ya kijani kibichi

Baada ya kukulia huko California, ukame umekuwa mada ya mazungumzo kila wakati. Kwa bahati mbaya, hili ni tatizo moja ambalo halifanyiki vizuri na mabadiliko ya hali ya hewa. Suluhisho mojawapo ambalo linaendelea kutupwa kwenye mjadala ni miundombinu inayohamisha maji kutoka sehemu nyingine, kama vile Seattle au Alaska. Bado kuangalia kwa karibu kunaonyesha kuwa hii sio ya vitendo. Badala yake, aina tofauti ya miundombinu ya kuokoa maji ni kitu kinachoitwa "miundombinu ya kijani." Hii inamaanisha kutumia miundo kama vile mapipa ya mvua ili kuvuna maji ya mvua na kuyatumia kwa mambo kama vile kusafisha vyoo na kumwagilia bustani au kilimo. Kwa kutumia mbinu hizi, utafiti ulikadiria kuwa California inaweza kuokoa lita trilioni 4.5 za maji.

Kipengele kingine cha miundombinu ya kijani kibichi kinajumuisha kuchaji maji ya ardhini kwa kuwa na maeneo mengi ya jiji ambayo yanachukua maji. Hii ni pamoja na lami zinazopitika zaidi, bustani za maji ya mvua iliyoundwa mahsusi kuchukua maji ya ziada, na kuwa na nafasi zaidi ya mimea kuzunguka jiji ili maji ya mvua yaweze kulowekwa kwenye maji ya ardhini. Uchambuzi uliotajwa hapo awali ulikadiria kuwa thamani ya ujazo huu wa maji ya ardhini katika maeneo fulani itakuwa zaidi ya $ milioni 50.

Maji taka na taka

Maji taka. Nilihifadhi mada bora zaidi kwa mwisho, ni wazi. Mabadiliko makubwa zaidi ya miundombinu ya maji taka kama matokeo ya mabadiliko ya hali ya hewa yatakuwa yanafanya mitambo ya matibabu kuwa na ufanisi zaidi, na mfumo mzima kustahimili mafuriko zaidi. Katika maeneo yenye mafuriko, hivi sasa tatizo ni kwamba mifumo ya maji taka haijawekwa ili kuchukua maji mengi. Hii ina maana mafuriko yanapotokea ama maji taka yanaelekezwa moja kwa moja kwenye mito au mito iliyo karibu, au maji ya mafuriko yanapoingia kwenye mabomba ya maji taka na tunapata kitu kinachoitwa “kufurika kwa maji taka ya usafi.” Jina hilo linajieleza, lakini kimsingi ni wakati mifereji ya maji machafu inapita na kuenea maji taka yaliyokolea, ghafi kwenye mazingira yanayozunguka. Labda unaweza kufikiria maswala nyuma ya hii. Ikiwa sivyo, fikiria kwenye mistari ya uchafuzi wa maji mengi na ugonjwa unaosababishwa. Miundombinu ya siku zijazo italazimika kutafuta njia mpya za kukabiliana na kufurika na kuweka jicho la karibu kwenye matengenezo yake.

Kwa upande mwingine, katika maeneo yenye ukame, kuna dhana nyingine kadhaa zinazoelea kuhusu mfumo wa maji taka. Mmoja anatumia maji kidogo kwenye mfumo kabisa, kutumia maji hayo ya ziada kwa mahitaji mengine. Walakini, basi tunapaswa kuwa na wasiwasi juu ya mkusanyiko wa maji taka, jinsi tunaweza kuishughulikia kwa mafanikio, na jinsi maji taka yaliyojaa yataharibu miundombinu. Dhana nyingine ambayo tunaweza kuanza kuchezea itakuwa kutumia tena maji baada ya matibabu, na kufanya ubora wa maji hayo yaliyochujwa kuwa muhimu zaidi.

Maji ya dhoruba. Tayari nimezungumza kwa kiasi kikubwa kuhusu masuala ya maji ya dhoruba na mafuriko, kwa hivyo nitajaribu kutojirudia sana. Katika hotuba kuhusu "Kurejesha Ghuba ya Chesapeake kufikia 2025: Je, Tuko kwenye Wimbo?”, wakili mkuu wa Chesapeake Bay Foundation, Peggy Sanner, ilileta suala la uchafuzi wa maji yanayotiririka kutokana na maji ya dhoruba, ikisema kwamba ni “mojawapo ya sekta kubwa zaidi ya uchafuzi wa mazingira.” Sanner anaeleza kuwa suluhisho kubwa la uchafuzi wa maji ya dhoruba huenda pamoja na jinsi tunavyoweza kupunguza mafuriko; yaani kuwa na ardhi nyingi inayoweza kunyonya maji. Anasema, "Mara tu inapopenyezwa kwenye udongo, mkondo huo wa kukimbia hupungua, kupoa, na kusafisha na mara nyingi huingia kwenye njia ya maji kupitia maji ya ardhini." Hata hivyo, anakubali kwamba kuweka miundo mipya ya miundo hii kwa kawaida ni ghali sana na huchukua muda mrefu. Hii inamaanisha, ikiwa tutakuwa na bahati, labda tutakuwa tunaona mengi zaidi katika miaka 15 hadi 25 ijayo.

Taka. Hatimaye, tuna taka yako ya jumla. Mabadiliko makubwa zaidi na sehemu hii ya jamii kwa matumaini yatakuwa yanapunguza. Tunapoangalia takwimu, vifaa vya taka kama vile dampo, vichomaji, mboji, na hata kuchakata kwa sababu zao wenyewe hadi asilimia tano ya uzalishaji wa gesi chafu nchini Marekani. Huenda hii isionekane kuwa nyingi, lakini ukiichanganya na jinsi vitu hivyo vyote vilikuja kuwa kwenye tupio (uzalishaji, usafirishaji na urejelezaji), ni sawa na takriban. Asilimia 42 ya uzalishaji wa gesi chafu nchini Marekani.

Kwa athari hiyo nyingi, hakuna njia ambayo tutaweza kuweka kiasi hiki cha taka bila kufanya mabadiliko ya hali ya hewa kuwa mbaya zaidi. Hata kwa kupunguza maoni yetu na kuangalia athari kwenye miundombinu pekee, tayari inaonekana kuwa mbaya vya kutosha. Tunatumahi, kwa kuweka idadi kubwa ya suluhisho na mazoea yaliyotajwa hapo juu, ubinadamu unaweza kuanza kuleta athari ya aina tofauti: moja kwa bora.