Değişen bir iklim için değişen altyapı

İklim değişikliği gezegeni sarsmaya başladıkça, toplumumuzun altyapısının bazı ciddi değişikliklerden geçmesi gerekecek. Altyapı, ulaşım yöntemlerimiz, elektrik ve su temini, kanalizasyon ve atık sistemleri gibi şeyleri içerir. Ancak iklim değişikliği ile ilgili olan şey, herhangi bir yeri aynı şekilde etkilemeyecek olmasıdır. Bu, kuraklık, deniz seviyelerinin yükselmesi, sel, hortum, aşırı sıcak veya soğuk ve fırtına gibi sorunlarla başa çıkmanın birçok farklı tarzı olacağı anlamına geliyor.

Bu makale boyunca, gelecekteki iklime dayanıklı altyapımız için farklı stratejilere genel bir bakış sunacağım. Ancak her bir mekanın, ihtiyaçlarına en uygun çözümleri bulmak için kendi sahaya özel çalışmalarını yapmak zorunda kalacağını unutmayın.

Transfer

Yollar. Olduğu gibi bakımları pahalıdır, ancak sel, yağış, sıcaklık ve dondan kaynaklanan ek hasarlarla yolların bakımı çok daha pahalı hale gelecektir. Yağış ve selin sorun olduğu asfalt yollar, fazladan suyun tamamını işlemek için mücadele edecek. Şu anda sahip olduğumuz malzemelerle ilgili sorun, doğal manzaraların aksine, neredeyse hiç su almıyorlar. Sonra nereye gideceğini bilemeyen, nihayetinde sokakları ve şehirleri sular altında bırakan tüm bu fazladan suya sahibiz. Eklenen yağış, asfalt yollardaki yol işaretlerine de zarar verecek ve asfaltsız yollarda daha fazla erozyona neden olacaktır. bu EPA raporları Bu sorunun özellikle Büyük Uçaklar bölgesinde Amerika Birleşik Devletleri'nde dramatik olacağını ve potansiyel olarak 3.5 yılına kadar 2100 milyar dolara kadar onarım gerektireceğini söyledi.

Aşırı ısının daha önemli olduğu yerlerde, yüksek sıcaklıklar asfalt yolların daha sık çatlamasına ve daha fazla bakıma ihtiyaç duymasına neden olur. Kaldırımlar ayrıca daha fazla ısıyı emerek şehirleri bu süper yoğun ve tehlikeli ısı noktalarına dönüştürüyor. Bunu akılda tutarak, daha yüksek sıcaklıklara sahip yerler “biçimlerini” kullanmaya başlayabilir.serin kaldırım".

Şu anda yaptığımız kadar sera gazı salmaya devam edersek, EPA 2100 yılına kadar ABD'de yollardaki adaptasyon maliyetlerinin XNUMX'e kadar çıkabileceğini tahmin ediyor. 10 milyar dolar kadar yüksek. Bu tahmin ayrıca deniz seviyesindeki yükselme veya fırtına selinden kaynaklanan daha fazla hasarı içermez, bu nedenle muhtemelen daha da yüksek olacaktır. Ancak, sera gazı emisyonlarına ilişkin daha fazla düzenleme ile bu zararların 4.2 – 7.4 milyar dolarından kaçınabileceğimizi tahmin ediyorlar.

Köprüler ve otoyollar. Bu iki altyapı biçimi, kıyı ve deniz seviyesi düşük şehirlerde en fazla değişikliğe ihtiyaç duyacak. Fırtınalar daha yoğun hale geldikçe, köprüler ve otoyollar, hem fazladan rüzgar ve suyun üzerlerine koyduğu stresten hem de genel yaşlanmadan daha savunmasız hale gelme riski altındadır.

Özellikle köprülerde en büyük tehlike, oyulma. Bu, köprünün altındaki hızlı hareket eden suyun, temellerini destekleyen tortuları yıkadığı zamandır. Daha fazla yağmur nedeniyle sürekli büyüyen su kütleleri ve yükselen deniz seviyeleri ile birlikte, çürüme daha da kötüleşmeye devam edecek. EPA'nın gelecekte bu sorunla mücadeleye yardımcı olmak için önerdiği iki mevcut yol, köprü temellerini stabilize etmek için daha fazla kaya ve tortu eklemek ve genel olarak köprüleri güçlendirmek için daha fazla beton eklemektir.

Toplu taşıma. Şimdi, belediye otobüsleri, metrolar, trenler ve metrolar gibi toplu taşıma araçlarını ele alalım. Karbon salımlarımızı azaltacağımız ümidiyle çok daha fazla insan toplu taşıma kullanacak. Şehirlerde, ulaşım için daha fazla sayıda otobüs veya tren yolu olacak ve daha fazla sayıda insana yer açmak için toplam otobüs ve tren sayısı artacak. Bununla birlikte, gelecek toplu taşıma için, özellikle sel ve aşırı sıcaktan kaynaklanan bir dizi korkutucu olasılığı barındırıyor.

Sel ile birlikte demiryolları için tüneller ve yeraltı ulaşımı zarar görecek. Bu mantıklı çünkü ilk su basacak yerler en alçak zeminler. Sonra metro, metro gibi ulaşım yöntemlerinin kullandığı elektrik hatlarını da ekleyin ve kesin bir halk tehlikesiyle karşı karşıyayız. Aslında, bu tür sel baskınlarını aşağıdaki gibi yerlerde görmeye başladık bile. New York City, Sandy Kasırgası'ndan ve daha da kötüye gidiyor. Yanıtları bu tehditlere yağmur suyunu azaltmak için yükseltilmiş havalandırma ızgaraları inşa etmek, istinat duvarları gibi koruyucu özellikler inşa etmek ve bazı yerlerde ulaşım altyapımızın bir kısmını daha az savunmasız alanlara taşımak gibi altyapı değişiklikleri dahildir.

Aşırı sıcağa gelince, hiç yaz aylarında yoğun saatlerde şehir toplu taşıma araçlarında bulundunuz mu? Sana bir ipucu vereceğim: eğlenceli değil. Klima olsa bile (genellikle yoktur), bu kadar çok insan sardalye gibi doluyken, sıcaklığı düşük tutmak zordur. Bu ısı miktarı, toplu taşıma kullanan insanlar için ısı bitkinliği gibi birçok gerçek tehlikeye yol açabilir. Bu sorunu azaltmak için altyapının ya daha az paketlenmiş koşullara ya da daha iyi iklimlendirme biçimlerine sahip olması gerekecektir.

Son olarak, aşırı ısının neden olduğu bilinmektedir. bükülmüş raylardemiryolu hatları boyunca "ısı bükülmeleri" olarak da bilinir. Bunlar hem trenleri yavaşlatır hem de ulaşım için ek ve daha pahalı onarımlar gerektirir.

Hava Taşımacılığı. Uçak yolculuğu ile ilgili düşünülmesi gereken en büyük şeylerden biri, tüm operasyonun nispeten hava durumuna bağlı olmasıdır. Bu nedenle uçaklar hem yoğun ısıya hem de şiddetli fırtınalara karşı daha dayanıklı hale gelmek zorunda kalacak. Diğer hususlar, gerçek uçak pistleridir, çünkü birçoğu deniz seviyesine yakındır ve sele karşı savunmasızdır. Fırtına dalgalanmaları, giderek daha fazla pisti daha uzun süre kullanılamaz hale getirecek. Bunu çözmek için, ya daha yüksek yapılardaki pistleri yükseltmeye başlayabiliriz ya da büyük havalimanlarımızın çoğunun yerini değiştirebiliriz. 

Deniz taşımacılığı. Yükselen denizler ve kıyılarda artan fırtınalar nedeniyle limanlar ve limanlar da bazı ekstra değişiklikler görecek. Deniz seviyesindeki yükselmeyi tolere etmek için bazı yapıların muhtemelen daha yükseğe çıkarılması veya daha fazla güçlendirilmesi gerekecektir.

Enerji

Klima ve ısıtma. İklim değişikliği ısıyı yeni uç noktalara taşıdıkça, klima ihtiyacı da hızla artıyor. Dünyanın dört bir yanındaki yerler, özellikle şehirler, klima olmadan ölümcül sıcaklıklara kadar ısınıyor. Göre İklim ve Enerji Çözümleri Merkezi, "Aşırı ısı, ABD'deki en ölümcül doğal afettir ve ortalama olarak kasırgalar, yıldırımlar, hortumlar, depremler ve sellerin toplamından daha fazla insanı öldürür."

Ne yazık ki, bu enerji talebi arttıkça enerji sağlama yeteneğimiz azalıyor. Mevcut enerji üretme yöntemlerimiz, insan kaynaklı iklim değişikliğinin ana kaynaklarından biri olduğundan, bu enerji kullanımı kısır döngüsünde sıkışıp kalıyoruz. Umudumuz, daha fazla enerji talebimizi karşılamak için daha temiz kaynaklar aramaktır.

Barajlar. Çoğu yerde, gelecekte barajlar için en büyük tehdit, artan sel ve fırtınalardan kaynaklanan kırılmalardır. Kuraklıktan kaynaklanan su akışının olmaması bazı yerlerde sorun olabilirken, Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi "kuraklık süresindeki ve açık hacmindeki artışın enerji üretimini veya rezervuar işletimini etkilemeyeceğini" gösterdi.

Öte yandan, çalışma ayrıca artan fırtınalarla birlikte “[a] barajının toplam hidrolojik başarısızlık olasılığının gelecekteki iklimde artacağını” da gösterdi. Bu, barajlar su tarafından aşırı yüklendiğinde ve taştığında veya kırıldığında olur.

Ayrıca, konuyla ilgili bir derste 4 Ekim deniz seviyelerinin yükselişini tartışan William ve Mary hukuk profesörü, elizabeth andrews, bu etkilerin zaten gerçekleştiğini gösterir. Ondan alıntı yapmak gerekirse, "Floyd Kasırgası 1999 yılının Eylül ayında [Tidewater, VA]'yı vurduğunda, 13 baraj ihlal edildi ve çok daha fazlası hasar gördü ve sonuç olarak, Virginia baraj güvenlik yasası değiştirildi." Bu nedenle, artan fırtınalarla birlikte baraj güvenliği altyapısına çok daha fazla şey koymak zorunda kalacağız.

Yeşil enerji. İklim değişikliği ve enerji hakkında konuşurken büyük bir sorun fosil yakıtları kullanmamızdır. Fosil yakıtları yakmaya devam ettiğimiz sürece, iklim değişikliğini daha da kötüleştirmeye devam edeceğiz.

Bunu akılda tutarak, temiz, sürdürülebilir enerji kaynakları elzem hale gelecektir. Bunlar, kullanmayı içerecektir rüzgar, güneş, ve jeotermal kaynakları ve enerji yakalamayı daha verimli ve erişilebilir kılmak için yeni kavramlar, örneğin SolarBotanik Yeşil Ağaç hem rüzgar hem de güneş enerjisini toplar.

İnşaat

Bina yönetmelikleri. İklim ve deniz seviyesindeki değişiklikler bizi daha iyi uyarlanmış binalara sahip olmaya zorlayacak. Bu gerekli iyileştirmeleri önlem olarak mı yoksa bir tepki olarak mı elde ettiğimiz şüpheli, ancak bunun eninde sonunda olması gerekecek. 

Sel sorununun olduğu yerlerde, yükseltilmiş altyapı ve sele dayanıklı güç için daha fazla gereksinim olacaktır. Bu, her ikisinin de sele dayanıklı olduğundan emin olmak için mevcut binalarımızın bakımını yapmanın yanı sıra gelecekte yapılacak herhangi bir yeni inşaatı içerecektir. sel bunlardan biridir en pahalı felaketler depremlerden sonra, binaların sağlam temellere sahip olduğundan ve taşkın hattının üzerinde yükseltildiğinden emin olmak çok önemlidir. Aslında, seldeki artış, bazı yerleri tamamen inşa etmek için sınırların dışına çıkarabilir. 

Su sıkıntısı olan yerlere gelince, binaların çok daha su verimli hale gelmesi gerekecek. Bu, düşük akışlı tuvaletler, duşlar ve musluklar gibi değişiklikler anlamına gelir. Hatta bazı bölgelerde hamamlara veda etmek zorunda kalabiliyoruz. Biliyorum. Bu da beni üzüyor.

Ek olarak, binaların verimli ısıtma ve soğutmayı teşvik etmek için daha iyi yalıtım ve mimariye ihtiyacı olacaktır. Daha önce tartışıldığı gibi, klima birçok yerde çok daha gerekli hale geliyor, bu nedenle binaların bu talebin bir kısmını hafifletmeye yardımcı olduğundan emin olmak çok büyük bir yardım olacaktır.

Son olarak, şehirlere gelmeye başlayan bir yenilik, yeşil çatılar. Bu, binaların çatılarında bahçeler, çimenler veya bir tür bitki bulunması anlamına gelir. Çatı bahçelerinin amacının ne olduğunu sorabilir ve sıcaklık ve ses yalıtımı, yağmuru emme, hava kalitesini iyileştirme, “ısı adalarını” azaltma, biyolojik çeşitliliğe katkıda bulunma ve genel olarak güzel olma gibi gerçekten büyük faydaları olduğunu bilmek sizi şaşırtabilir. Bu yeşil çatılar, şehir içi ortamları o kadar iyileştirir ki, şehirler her yeni bina için güneş panellerine veya güneş panellerine ihtiyaç duymaya başlar. San Francisco zaten Bitir bunu!

Plajlar ve kıyılar. Kıyı inşaatı giderek daha az pratik hale geliyor. Herkes bir sahil mülkünü sevse de, deniz seviyelerinin yükselmesiyle bu yerler ne yazık ki ilk sular altında kalacak. Belki de bununla ilgili tek olumlu şey, insanlar için biraz daha iç kesimlerde olabilir, çünkü yakında sahile çok daha yakın olabilirler. Gerçekten de, okyanusa yakın inşaatların durması gerekecek, çünkü bu binaların hiçbiri artan fırtınalar ve yükselen gelgitlerle sürdürülebilir olmayacak.

Deniz duvarları. Deniz Duvarları söz konusu olduğunda, iklim değişikliğiyle başa çıkma girişimimizde daha yaygın hale gelmeye ve aşırı kullanılmaya devam edecekler. dan bir makale Scientific American “Dünyadaki her ülke 90 yıl içinde yükselen denizlerden korunmak için duvarlar inşa edecek, çünkü selin maliyeti koruyucu projelerin fiyatından daha pahalı olacak” diye tahmin ediyor. Şimdi, fazladan araştırma yapmadan önce bilmediğim şey, yükselen gelgitleri önlemenin bu biçiminin çok şey yaptığıdır. kıyı çevresine zarar. Kıyı erozyonunu daha da kötüleştirme ve kıyının doğal başa çıkma biçimlerini bozma eğilimindedirler.

Kıyı şeritlerinde görmeye başlayabileceğimiz bir alternatif, "yaşayan kıyılar." Bunlar “doğa temelli yapılar” bataklıklar, kum tepeleri, mangrovlar veya mercan resifleri gibi, deniz duvarlarıyla aynı şeyleri yapar, ancak aynı zamanda deniz kuşlarına ve diğer yaratıklara bir yaşam alanı sağlar. İnşaat düzenlemelerinde herhangi bir şansla, deniz duvarlarının bu yeşil versiyonları, özellikle nehir sistemleri, Chesapeake Körfezi ve Büyük Göller gibi korunaklı kıyı bölgelerinde lider bir koruyucu oyuncu haline gelebilir.

Su kanalları ve yeşil altyapı

Kaliforniya'da büyüdüğü için kuraklık her zaman sürekli bir konuşma konusu olmuştur. Ne yazık ki, bu iklim değişikliği ile daha iyi hale gelmeyen bir sorun. Tartışmaya atılmaya devam eden bir çözüm, suyu başka yerlerden aktaran altyapıdır. Seattle veya Alaska. Ancak daha yakından bakıldığında bunun pratik olmadığı görülüyor. Bunun yerine, farklı bir su tasarrufu altyapısı biçimi, "yeşil altyapı" olarak adlandırılan bir şeydir. Bu, yağmur suyunu esasen hasat etmek ve tuvaletleri yıkamak ve bahçeleri veya tarımı sulamak gibi şeyler için kullanmak için yağmur varilleri gibi yapıların kullanılması anlamına gelir. Bu teknikleri kullanarak, bir çalışma California'nın tasarruf edebileceğini tahmin etti. 4.5 trilyon galon su.

Yeşil altyapının bir başka yönü, suyu emen daha fazla şehir alanına sahip olarak yeraltı suyunun yeniden doldurulmasını içerir. Bu, daha geçirgen kaldırımları, ekstra su almak için özel olarak tasarlanmış yağmur suyu bahçelerini ve yağmur suyunun yer altı suyuna nüfuz edebilmesi için şehrin çevresinde daha fazla bitki alanına sahip olmayı içerir. Daha önce bahsedilen analiz, belirli alanlarda bu yeraltı suyu beslenmesinin değerinin 50 milyon dolardan fazla.

Kanalizasyon ve atık

Kanalizasyon. En güzel konuyu en sona sakladım açıkçası. İklim değişikliğinin bir sonucu olarak kanalizasyon altyapısında yapılacak en büyük değişiklik, arıtma tesislerini daha verimli hale getirmek ve tüm sistemi sele daha dayanıklı hale getirmek olacak. Sel olan yerlerde şu anda sorun, kanalizasyon sistemlerinin çok fazla su alacak şekilde kurulmamış olmasıdır. Bu, bir sel olduğunda, ya kanalizasyon doğrudan yakındaki akarsulara veya nehirlere yönlendirilir ya da sel suyu kanalizasyon borularına sızar ve "sıhhi kanalizasyon taşması” Adı açıklayıcıdır, ancak temel olarak kanalizasyonların taşması ve konsantre, ham kanalizasyonun çevreye yayılmasıdır. Muhtemelen bunun arkasındaki sorunları hayal edebilirsiniz. Değilse, bir sürü su kirliliği ve bunun sonucunda ortaya çıkan hastalık çizgileri boyunca düşünün. Gelecekteki altyapı, taşma ile başa çıkmak için yeni yollar bulmak ve bakımına daha yakından bakmak zorunda kalacak.

Öte yandan, kuraklık olan yerlerde kanalizasyon sistemi ile ilgili başka kavramlar da var. Biri sistemde tamamen daha az su kullanıyor, bu ekstra suyu diğer ihtiyaçlar için kullanmak. Ancak, o zaman kanalizasyon konsantrasyonu, onu nasıl başarılı bir şekilde tedavi edebileceğimiz ve bu yoğun kanalizasyonun altyapıya ne kadar zarar vereceği konusunda endişelenmemiz gerekiyor. Oynamaya başlayabileceğimiz bir diğer kavram, arıtmadan sonra suyu yeniden kullanmak olacak ve bu da filtrelenmiş suyun kalitesini daha da önemli hale getirecektir.

Yağmursuyu. Yağmur suyu ve selin ardındaki konular hakkında zaten yeterince konuştum, bu yüzden kendimi çok fazla tekrarlamamaya çalışacağım. konulu bir derste “Chesapeake Körfezi'ni 2025 yılına kadar restore etmek: Yolda mıyız?”, Chesapeake Körfezi Vakfı'nın kıdemli avukatı, Peggy Sanner, “en büyük kirlilik sektörlerinden biri” olduğunu söyleyerek yağmur suyundan kaynaklanan yüzey akışı kirliliği konusunu gündeme getirdi. Sanner, taşkınları nasıl azaltabileceğimizin yağmur suyu kirliliği için büyük bir çözüm olduğunu açıklıyor; yani, suyu emebilecek daha fazla toprağa sahip olmak. “Toprağa bir kez sızdığında, bu akış yavaşlar, soğur ve temizlenir ve daha sonra genellikle su yoluna yeraltı sularından girer” diyor. Ancak, bu yeni altyapı biçimlerini uygulamaya koymanın genellikle gerçekten pahalı olduğunu ve uzun zaman aldığını kabul ediyor. Bu, eğer şanslıysak, önümüzdeki 15 ila 25 yıl içinde belki daha fazlasını göreceğimiz anlamına geliyor.

Atık. Son olarak, genel atıklarınız elimizde. Toplumun bu kısmındaki en büyük değişiklik, umarım bunu azaltmak olacaktır. İstatistiklere baktığımızda, çöplükler, yakma fırınları, kompostlar ve hatta kendi başlarına geri dönüşüm gibi atık tesisleri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki sera gazı emisyonlarının yüzde beşine kadar çıkmasına neden oluyor. Bu çok fazla görünmeyebilir, ancak tüm bu şeylerin nasıl çöpe atıldığıyla (üretim, taşıma ve geri dönüşüm) birleştirdiğinizde, yaklaşık olarak şu anlama gelir: ABD sera gazı emisyonlarının yüzde 42'si.

Bu kadar büyük bir etkiyle, iklim değişikliğini daha da kötüleştirmeden bu atık miktarını sürdürmemizin hiçbir yolu yok. Görüşümüzü daraltmak ve sadece altyapı üzerindeki etkilerine bakmak bile, zaten yeterince kötü görünüyor. Umuyoruz ki, yukarıda bahsedilen çözümler ve uygulamalardan çok sayıda yerleştirerek, insanlık farklı bir etki yaratmaya başlayabilir: daha iyisi için.