In een opwarmende wereld, de gevaren van natuurrampen veranderen. In een recent commentaar, we hebben een aantal kostbare en dodelijke rampen vastgesteld die wijzen op een toename van het risico op "cascadering" - gebeurtenissen die de gevolgen van natuurrampen versterken en ze in rampen veranderen.

Meerdere gevaarlijke gebeurtenissen worden als trapsgewijs beschouwd wanneer ze fungeren als een reeks omvallende dominostenen, zoals overstromingen en aardverschuivingen die optreden na regen over bosbranden. Cascading-gebeurtenissen kunnen in kleine gebieden beginnen, maar kunnen intensiveren en zich uitbreiden om grotere gebieden te beïnvloeden.

Dit toenemende risico betekent dat besluitvormers, stedenbouwkundigen en risicoanalisten, civiel ingenieurs zoals wij en andere belanghebbenden moeten meer tijd en moeite steken in het opsporen van verbanden tussen natuurrampen, inclusief orkanen, bosbranden, extreme regenval, sneeuw smelten, puin stroom, en droogte, onder een veranderend klimaat.

Trapsgewijze rampen

Van 1980 tot januari 2018, natuurrampen veroorzaakten een voor inflatie gecorrigeerde 537,4 miljard aan schade in de Verenigde Staten.

Het verlies aan mensenlevens in die periode – bijna 10, 000 doden – is ook gestegen. De Verenigde Staten hebben de laatste tijd meer natuurrampen van miljarden dollars gezien dan ooit tevoren, met klimaatmodellen die een toename in intensiteit en frequentie van deze gebeurtenissen in de toekomst voorspellen. Alleen al in 2017 natuurrampen hebben geleid tot verliezen van $ 306 miljard, het duurste rampjaar ooit geregistreerd.

We besloten dat het belangrijk was om cascading en samengestelde rampen beter te begrijpen, omdat de gevolgen van klimaatverandering vaak kunnen leiden tot gekoppelde gebeurtenissen in plaats van geïsoleerde. Het Bureau van de Verenigde Naties voor de beperking van rampenrisico's, of UNISDR, beweert:"Elke ramp brengt een potentieel verergerend proces met zich mee, waarbij de ene gebeurtenis een andere uitlokt."

Bijvoorbeeld, ontbossing en overstromingen gaan vaak samen. Wanneer vegetatie wordt verwijderd, bovengrond spoelt weg en de aarde is niet in staat om regen op te nemen. De overstroming van Haïti in 2004, waarbij meer dan 800 mensen omkwamen en velen vermist raakten, is een voorbeeld van dit soort cascade-gebeurtenissen. De burgers van het door armoede geteisterde land vernietigden meer dan 98 procent van de bossen om houtskool te leveren om mee te koken. Toen tropische storm Jeanne toesloeg, er was geen manier voor de bodem om de regen op te vangen. Om bestaande problemen nog ingewikkelder te maken, bomen scheiden waterdamp uit in de lucht, en zo levert een schaarsere boombedekking vaak minder regen op. Als resultaat, de grondwaterspiegel kan dalen, landbouw maken, die de ruggengraat vormt van de economie van Haïti, meer uitdagend.

Toenemend risico door klimaatverandering

Gekoppelde weersomstandigheden komen steeds vaker voor en worden ernstiger naarmate de aarde opwarmt. Droogte en hittegolven zijn een gekoppeld gevolg van de opwarming van de aarde. Omdat droogtes leiden tot droge bodems, het oppervlak warmt op omdat de warmte van de zon niet als verdamping kan worden afgegeven. In de Verenigde Staten, hittegolven van een week die gelijktijdig plaatsvinden met perioden van droogte, komen nu twee keer zo vaak voor als in de jaren zeventig.

Ook, de ernst van deze trapsgewijze weersomstandigheden verslechtert in een opwarmende wereld. Door droogte geteisterde gebieden worden kwetsbaarder voor bosbranden. En sneeuw en ijs smelten eerder, wat de timing van de afvoer verandert. Dit heeft een directe relatie met het feit dat het vuurseizoen wereldwijd sinds de jaren tachtig met 20 procent is verlengd. Eerder smelten van sneeuw vergroot de kans op lage stromingen in het droge seizoen en kan bossen en vegetatie kwetsbaarder maken voor branden.

Deze verbindingen verspreiden zich verder naarmate er bosbranden plaatsvinden op nooit eerder vertoonde hoogten. Zoals branden het bladerdak op hoge bergketens vernietigen, de manier waarop sneeuw zich ophoopt is veranderd. Sneeuw smelt sneller omdat roet dat op de sneeuw is afgezet warmte absorbeert. evenzo, als droogtestof vrijkomt, sneeuw smelt in een hoger tempo zoals is gezien in de Upper Colorado River Basin.

Schommelingen in temperatuur en andere klimatologische patronen kunnen de toch al afbrokkelende infrastructuur in de Verenigde Staten, zoals dammen en dijken, schaden of uitdagen. De gemiddelde leeftijd van de dammen en dijken van het land is meer dan 50 jaar. Het ontwerp van deze verouderingssystemen hield geen rekening met de effecten van trapsgewijze gebeurtenissen en veranderingen in de patronen van extreme gebeurtenissen als gevolg van klimaatverandering. Wat normaal gesproken een kleine gebeurtenis zou kunnen zijn, kan een grote reden tot bezorgdheid worden, zoals wanneer een onverwachte hoeveelheid smeltwater puinstromen over verbrand land veroorzaakt.

Er zijn verschillende andere voorbeelden van cascading rampen. In juli, een dodelijke bosbrand woedde door Athene, waarbij 99 mensen omkwamen. In dezelfde maand aan de andere kant van de wereld in Mendocino, Californië, meer dan 1, 800 vierkante kilometer werden verschroeid. voor schaal, dit gebied is groter dan de hele stad Los Angeles.

Wanneer landschappen worden verkoold tijdens bosbranden, ze worden kwetsbaarder voor aardverschuivingen en overstromingen. In januari van dit jaar, een puinstroomevenement in Montecito, Californië doodde 21 mensen en verwondde meer dan 160. Slechts een maand voor de aardverschuiving, de grond op de steile hellingen van de stad werd gedestabiliseerd door een bosbrand. Nadat een storm stortregens met zich meebracht, een golf van modder van 5 meter hoog, boomtakken en keien veegden de hellingen af ​​en kwamen de huizen van mensen binnen.

Orkanen kunnen ook over grote gebieden cascadegevaren veroorzaken. Bijvoorbeeld, aanzienlijke schade aan bomen en verlies van vegetatie door een orkaan vergroten de kans op aardverschuivingen en overstromingen, zoals gerapporteerd in Japan in 2004.

Toekomstige stappen

De meeste onderzoeken en praktische risicostudies zijn gericht op het inschatten van de waarschijnlijkheid van verschillende individuele extreme gebeurtenissen zoals orkanen, overstromingen en droogtes. Het is vaak moeilijk om het risico van onderling verbonden gebeurtenissen te beschrijven, vooral wanneer de gebeurtenissen niet fysiek afhankelijk zijn. Bijvoorbeeld, twee fysiek onafhankelijke gebeurtenissen, zoals natuurbranden en de regenval van volgend seizoen, zijn alleen gerelateerd aan hoe vuur later de kans op aardverschuivingen en overstromingen verhoogt.

Als civiel ingenieurs, we zien de noodzaak om de algehele ernst van deze trapsgewijze rampen en hun impact op gemeenschappen en de gebouwde omgeving beter te begrijpen. De noodzaak is groter gezien het feit dat een groot deel van de kritieke infrastructuur van het land verouderd is en momenteel onder tamelijk marginale omstandigheden werkt.

Een eerste stap bij het oplossen van het probleem is het verkrijgen van een beter begrip van hoe ernstig deze trapsgewijze gebeurtenissen kunnen zijn en de relatie die elk voorval met elkaar heeft. We hebben ook betrouwbare methoden nodig voor risicobeoordeling. En er moet nog een universeel raamwerk worden ontwikkeld om cascading rampen aan te pakken.

Een wereldwijd systeem dat de interacties tussen natuurlijke en gebouwde omgevingen kan voorspellen, zou miljoenen levens en miljarden dollars kunnen redden. Het belangrijkste is, gemeenschapsbereik en openbaar onderwijs moeten prioriteit krijgen om het bewustzijn te vergroten van de mogelijke risico's die trapsgewijze gevaren kunnen veroorzaken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.