science >> Wetenschap >  >> Natuur

Zeven punten over overstromingen, infrastructuur en klimaatverandering

Een soldaat van de Mississippi National Guard brengt water naar de auto van een persoon op de Mississippi State Fairgrounds in Jackson, Mississippi, 1 september 2022. Bijna 600 Mississippi National Guards-soldaten werden opgezet op zeven locaties via Jackson voor mensen om flessenwater en niet-drinkbaar water te verzamelen water uit waterbuffelwagens. Credit:US Army National Guard, Staff Sgt. Connie Jones

Extreme stormen en intense overstromingen hebben deze zomer gemeenschappen in het hele land ontwricht. Death Valley, Yellowstone, Oost-Kentucky, St. Louis, Dallas en Denver hebben allemaal te maken gehad met hevige regenval en overstromingen, wat heeft geleid tot schade, doden en ontheemding - en nu in Jackson, Mississippi, treft een grote watercrisis honderdduizenden mensen.

Is al deze overstromingen normaal? En waarom lijkt onze infrastructuur niet opgewassen tegen de taak?

Paul Chinowsky, emeritus hoogleraar civiele, milieu- en bouwkunde, bestudeert hoe de infrastructuur in de VS veroudert in een veranderend klimaat.

Keith Porter, adjunct-professor in civiele, milieu- en bouwkunde, bestudeert hoe natuurlijke gevaren zoals aardbevingen, overstromingen, stormen en natuurbranden de infrastructuur, de samenleving en de economie beïnvloeden. Porter is ook de hoofdauteur van een rapport uit 2011 over de ARkStorm (genoemd naar Atmospheric River 1.000), een grote meteorologische gebeurtenis die naar verwachting Californië in de komende 150 jaar zal treffen en catastrofale overstromingen kan veroorzaken.

Dit is wat de twee experts aan CU Boulder Today hebben verteld over de effecten van klimaatverandering op de Amerikaanse infrastructuur.

Infrastructuur in de Verenigde Staten veroudert al tientallen jaren

De resultaten zijn wat we nu zien in plaatsen als Jackson, Mississippi, waar verouderde leidingen en pompen het begaven door hevige regenval, wat volgens Chinowsky leidde tot pompstoringen en het stilleggen van het hele lokale watersysteem.

Dergelijke storingen in het watersysteem kunnen dagen of weken duren om te repareren en te vervangen, en zijn veel uitdagender en duurder dan het onderhouden van een systeem, zei hij. En net als Jackson werd een groot deel van de huidige infrastructuur van het land gebouwd in de jaren zestig en zeventig, en alleen ontworpen om 40 of 50 jaar mee te gaan.

"Als je het geld niet besteedt aan het regelmatig onderhouden van je infrastructuur, begint deze net als alles te verslijten, net als je auto", zegt Chinoswky. En als we in de jaren 2020 geen nieuwe gouden eeuw van bouwen binnengaan, "zal het nieuws gevuld zijn met het tijdperk van falende infrastructuur."

Afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn bijzonder kwetsbaar voor overstromingen, maar kunnen worden beschermd

Afvalwaterzuiveringsinstallaties - integrale onderdelen van watersystemen - bevinden zich meestal in laaggelegen gebieden, omdat het goedkoper is om het afvalwater naar beneden te laten lopen. Dit zijn ook de plaatsen die het meest vatbaar zijn voor overstromingen, maar ze kunnen volgens Porter worden beschermd.

"We kunnen bermen bouwen rond deze afvalwaterzuiveringsinstallaties die ze beschermen, en het kost slechts een fractie van wat anders de reparatiekosten, de levensveiligheid en de gezondheidseffecten van het overweldigen van onze afvalwatersystemen zouden zijn", zegt Porter.

Bijvoorbeeld:twee jaar nadat een waterzuiveringsinstallatie in Greenville, North Carolina, in de orkaan Floyd van 1999 overstroomde, gaf de Economic Development Administration de stad $ 5 miljoen om haar faciliteit te beschermen met een nieuwe berm. Toen orkaan Matthew in 2016 toesloeg, overleefde de waterzuiveringsinstallatie en bespaarde Greenville meer dan $ 150 miljoen - 30 keer zoveel als de kosten om het te beschermen, volgens Porter.

Een crisis zoals die in Jackson, Mississippi, kan overal gebeuren

Vooral aan de oostkust en in het zuiden, waar watersystemen de 70 en 80 jaar oud naderen, ver voorbij hun ontwerplevensduur, aldus Chinowsky. Infrastructuurstoringen zoals die in Jackson, Mississippi en zelfs Flint, Michigan, zijn geen afwijkingen, maar een voorbode van wat komen gaat als kritisch onderhoud niet wordt aangepakt.

"Iedereen in de Verenigde Staten zou zich zorgen moeten maken over hun watervoorziening. Dit kan overal gebeuren", zei Chinowsky.

En het zijn niet alleen watersystemen, het zijn wegen, bruggen en rioleringssystemen - al deze dingen zijn ver voorbij hun ontwerplevensduur. Maar onze infrastructuur kan worden gerepareerd als er politieke wil en geld is om dat te doen.

Op 29 juli 2022 werd in het oosten van Kentucky de noodtoestand uitgeroepen. Credit:US Army National Guard Foto door Sgt. Jesse Elbouab

Het is duur om het benodigde infrastructuuronderhoud te negeren

Decennialang heeft de American Society of Civil Engineers (ASCE) bezorgdheid geuit over uitgesteld onderhoud van de infrastructuur, zei Porter, die lid is. ASCE schat dat het uitgestelde onderhoudsbudget voor de Amerikaanse infrastructuur nu $ 2,9 biljoen bedraagt, waarvan 40% werd gedekt door de infrastructuurrekening van vorig jaar.

"Voor al dat achterstallig onderhoud betalen we dagelijks. Want als we onze wegen niet onderhouden, raken onze auto's meer kuilen, en we betalen voor die kuilen door onze auto's te repareren. En je kunt zien met deze waterzuiveringsinstallaties in Mississippi , al dat achterstallige onderhoud kost nu enorm veel", zei Porter.

Vanwege dalende lokale belastinginkomsten hebben de meeste gemeenschappen in het hele land niet het geld om de stijgende kosten te betalen die gepaard gaan met het repareren van deze verouderde infrastructuur.

"We bevinden ons in een omgeving waar mensen echt niet willen dat belastingen worden verhoogd. En dat betekent dat we 'Jacksons' overal zullen zien gebeuren," zei Chinowsky.

Klimaatverandering maakt overstromingen waarschijnlijker of intenser

Een hogere zeespiegel zal zowel de ernst als het aantal overstromingen in kustgemeenschappen doen toenemen. In het hele land verwachten onderzoekers meer intense droogtes, gevolgd door ernstige uitbarstingen van neerslag, als gevolg van een warmere atmosfeer die meer vocht kan vasthouden, wat meer overstromingen zou kunnen veroorzaken.

In het westen zal het hele jaar door bosbranden het risico op overstromingen vergroten. Wanneer branden huizen en bomen afbranden, verwijderen ze ook wat de grond op zijn plaats hield.

"Bovenop de vuurlittekens zullen we grotere stormen hebben die meer water laten vallen en meer puinstromen produceren - modder die naar beneden stroomt als een rivier en mijlen van het vuurlitteken schade kan veroorzaken," zei Porter. "Puinstromen doden mensen in hun huizen en veroorzaken allerlei soorten infrastructuurschade, zoals het wegvagen van wegen zodat je niet naar huis kunt en je niet bij de slachtoffers kunt komen."

Uit een nieuwe studie van deze zomer bleek dat klimaatverandering de komende ARkStorm en de schadelijke gevolgen ervan waarschijnlijk veel intenser zal maken, vooral gezien aardverschuivingen en puinstromen als gevolg van brandwonden.

We kunnen en moeten vandaag beginnen met de voorbereidingen

Chinowsky merkt op dat het bouwen van wegen voor de toekomst een van de gemakkelijkste dingen is die we kunnen doen, vanwege hun kortere levensduur.

"We moeten nadenken over de omgeving waarin onze infrastructuur zich in de toekomst zal bevinden. Wat zal het over 10 jaar zijn? We moeten ontwerpen voor hogere temperaturen en intensere regenbuien", zei Chinowsky.

We hebben een verantwoordelijkheid jegens kwetsbare gemeenschappen

De crisis in Jackson, Mississippi, is een voorbeeld van hoe de meest kwetsbare gemeenschappen vaak het hardst worden getroffen - en benadrukt de noodzaak om deze gemeenschappen te steunen na een lange geschiedenis van milieuracisme en onrecht.

"Traditioneel achtergestelde groepen in de Verenigde Staten wonen in buurten die meestal aan de rivier liggen, vlak naast industriële voorzieningen," zei Porter. "Ze zijn meestal degenen waar de minste moeite wordt gedaan voor de bescherming van regenwater. Ze hebben de slechtste infrastructuur, ze raken zwaarder beschadigd en hebben minder middelen om mee te herstellen."

Porter geeft de openbare orde de schuld.

"Dit zijn schade die wij als samenleving opzettelijk hebben opgelegd aan kwetsbare bevolkingsgroepen en daarom moreel verplicht zijn om te corrigeren", zei hij. + Verder verkennen

Amerika's verouderde infrastructuur zakt in onder de druk van klimaatverandering