De jaren zestig en zeventig waren een gouden eeuw van infrastructuurontwikkeling in de VS, met de uitbreiding van het interstatelijke systeem en de wijdverbreide bouw van nieuwe waterbehandelings-, afvalwater- en overstromingsbeheersystemen die de nationale prioriteiten op het gebied van volksgezondheid en nationale defensie weerspiegelden. Maar infrastructuur heeft onderhoud nodig en moet uiteindelijk worden vervangen.

Dat is in veel delen van het land niet gebeurd. Door extreme hitte en stormen komen wegen, bruggen, watersystemen en andere infrastructuur steeds vaker onder druk te staan.

Twee recente voorbeelden - een intense hittegolf die het elektriciteitsnet van Californië in september 2022 tot het uiterste dreef, en het falen van het watersysteem in Jackson, Mississippi, tijdens overstromingen in augustus - laten zien hoe een groeiende achterstand in onderhoud en toenemende klimaatverandering de De jaren 2020 en 2030 in een gouden tijdperk van falende infrastructuur.

Ik ben een civiel ingenieur wiens werk zich richt op de effecten van klimaatverandering op infrastructuur. Vaak zien gemeenschappen met lage inkomens en gekleurde gemeenschappen zoals Jackson de minste investeringen in vervanging en reparatie van infrastructuur.

Afbrokkelende brug en watersystemen

De Verenigde Staten schieten voortdurend te kort bij het financieren van infrastructuuronderhoud. Een rapport van Paul Volcker's Volcker Alliance, voormalig voorzitter van de Federal Reserve Board in 2019, schatte dat de VS een achterstand van $ 1 biljoen aan noodzakelijke reparaties hebben.

Meer dan 220.000 bruggen in het hele land - ongeveer 33% van het totaal - hebben renovatie of vervanging nodig.

Er vindt nu elke twee minuten een waterleidingbreuk plaats ergens in de VS en elke dag gaat er naar schatting 6 miljoen gallons behandeld water verloren. Dit gebeurt op hetzelfde moment dat de westelijke Verenigde Staten waterbeperkingen invoeren tijdens de droogste periode van 20 jaar in 1200 jaar. Evenzo is de drinkwaterdistributie in de Verenigde Staten afhankelijk van meer dan 3 miljoen kilometer aan leidingen met een beperkte levensduur.

Het onderliggende probleem bij uitval van infrastructuur is ouderdom, wat resulteert in het uitvallen van kritieke onderdelen zoals pompen en motoren.

Verouderde systemen zijn verantwoordelijk voor storingen in het watersysteem in Jackson, afvalwaterzuiveringsinstallaties in Baltimore die gevaarlijke hoeveelheden rioolwater lekten in de Chesapeake Bay en damstoringen in Michigan die hebben geleid tot wijdverbreide schade en evacuaties.

Ongelijkheid in investeringen

Het probleem van de leeftijd wordt nog gecompliceerder door het gebrek aan geld om kritieke systemen te moderniseren en essentieel onderhoud uit te voeren. Om dat te verhelpen, is systemische verandering nodig.

Infrastructuur is in de eerste plaats een verantwoordelijkheid van steden en provincies, gefinancierd door lokale belastingen. Deze entiteiten zijn echter ook afhankelijk van staats- en federale fondsen. Naarmate de bevolking toeneemt en de ontwikkeling toeneemt, hebben lokale overheden sinds de jaren vijftig cumulatief hun uitgaven voor infrastructuur moeten verdubbelen, terwijl de federale bronnen grotendeels gelijk bleven.

Ongelijkheid ligt vaak ten grondslag aan de groeiende behoefte aan investeringen in Amerikaanse gemeenschappen met een laag inkomen.

Meer dan 2 miljoen mensen in de Verenigde Staten hebben geen toegang tot veilig drinkwater en elementaire sanitaire voorzieningen. De grootste voorspeller van degenen die deze toegang niet hebben, is ras:5,8% van de Indiaanse huishoudens heeft geen toegang, terwijl slechts 0,3% van de blanke huishoudens geen toegang heeft. Op het gebied van sanitaire voorzieningen hebben onderzoeken in overwegend Afro-Amerikaanse provincies een onevenredige impact van niet-werkende rioleringssystemen aangetoond.

Jackson, een meerderheidshoofdstad van de zwarte staat, heeft jarenlang te maken gehad met storingen in het watersysteem en heeft herhaaldelijk de staat om infrastructuurfinanciering verzocht om zijn worstelende waterzuiveringsinstallaties te upgraden.

Klimaatverandering vergroot het risico

De gevolgen van onvoldoende onderhoud worden nog verergerd door klimaatverandering, die het falen van de infrastructuur versnelt met toenemende overstromingen, extreme hitte en toenemende stormintensiteit.

Een groot deel van de infrastructuur in de wereld is ontworpen voor een omgeving die niet meer bestaat. De historische neerslagniveaus, temperatuurprofielen, extreme weersomstandigheden en stormvloedniveaus waarvoor deze systemen zijn ontworpen en gebouwd, worden nu regelmatig overschreden.

Ongekende regenval in de Californische woestijn in 2015 verscheurde een brug over Interstate 10, een van de belangrijkste oost-west routes van de staat. Temperaturen in de buurt van 120 graden Fahrenheit (49 C) dwongen de luchthaven van Phoenix om vluchten in 2017 te annuleren uit bezorgdheid dat de vliegtuigen mogelijk niet veilig zouden kunnen opstijgen.

Een hittegolf in de Pacific Northwest in 2020 zorgde ervoor dat wegen en tramkabels in Portland verbogen. Amtrak vertraagde zijn treinsnelheden in het noordoosten in juli 2022 uit bezorgdheid dat een hittegolf de bovenleiding zou doen uitzetten en doorzakken en dat de rails mogelijk zouden knikken.

Stroomuitval tijdens de hittegolf van september 2022 in Californië is een ander potentieel levensbedreigend infrastructuurprobleem.

De stijgende kosten van vertraagde reparaties

Mijn onderzoek met collega's laat zien dat de kwetsbaarheid van het nationale transportsysteem, energiedistributiesysteem, waterzuiveringsinstallaties en kustinfrastructuur het komende decennium aanzienlijk zal toenemen als gevolg van klimaatverandering.

We schatten dat de spoorweginfrastructuur tegen 2050 jaarlijks met $ 5 miljard tot $ 10 miljard extra reparatiekosten moet maken, terwijl wegreparaties als gevolg van temperatuurstijgingen tegen het einde van de eeuw een cumulatieve $ 200 miljard tot $ 300 miljard kunnen bedragen. Evenzo worden waterbedrijven geconfronteerd met de mogelijkheid van een prijskaartje van een biljoen dollar tegen 2050.

Na twintig jaar onderzoek te hebben gedaan naar de gevolgen van klimaatverandering voor de infrastructuur, waarbij de klimaatprognoses slechter werden, niet beter, geloof ik dat het aanpakken van de vele uitdagingen voor de infrastructuur van het land een systeemverandering vereist.

Twee items staan ​​bovenaan de lijst:nationale prioritering en financiering.

Prioritering van de infrastructuuruitdaging is essentieel om overheidsverantwoordelijkheden in het nationale gesprek te krijgen. De meeste lokale jurisdicties kunnen het zich simpelweg niet veroorloven om de kosten van de benodigde infrastructuur op te vangen. De recente infrastructuurwet en de wet op de inflatievermindering zijn uitgangspunten, maar ze slagen er nog niet in het langetermijnprobleem op te lossen.

Zonder systeemverandering zal Jackson, Mississippi, slechts het begin zijn van een escalerende trend. + Verder verkennen

Overstromingen in Pakistan tonen aan dat klimaatadaptatie internationale steun en regionale samenwerking vereist

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