Science >> Wetenschap >  >> Natuur

De verouderende waterinfrastructuur in het Zuiden wordt getroffen door de klimaatverandering. Het oplossen ervan is ook een strijd

Krediet:Pixabay/CC0 Publiek Domein

Klimaatverandering bedreigt de Amerikaanse waterinfrastructuur, omdat hevigere stormen gemeenschappen overspoelen en droogtes de zoetwatervoorraden opdrogen in regio's die daar niet op voorbereid zijn.



De zware stormen die van 10 tot 11 april 2024 door het zuiden raasden, illustreerden enkele van de risico's:in New Orleans viel de regen veel sneller omdat de pompen van de stad de regen konden verwijderen. Een waterlijn brak tijdens de storm nabij Hattiesburg, Mississippi. Andere gemeenschappen kregen te maken met stroomstoringen en kregen het advies om water voor de veiligheid te koken voordat het werd gebruikt.

We bestuderen de veerkracht en duurzaamheid van infrastructuur en zien een crisis groeien, vooral in het zuidoosten van de VS, waar verouderde watervoorzieningssystemen en regenwaterinfrastructuur meer gemeenschappen in gevaar brengen naarmate het weer extremer wordt.

Om de beste oplossingen te vinden en een veerkrachtige infrastructuur op te bouwen, moeten gemeenschappen zowel de bedreigingen in een opwarmende wereld als de obstakels voor het beheersen ervan onderkennen.

Hoe een watercrisis eruit ziet

Watercrises kunnen worden veroorzaakt door te veel of te weinig water, en kunnen drinkwatersystemen op onverwachte manieren uitdagen.

Een groot deel van de afgelopen tien jaar hebben delen van Noord- en Midden-Alabama te maken gehad met aanzienlijke droogtes. Bovendien zijn de putten die zijn gegraven om water te leveren, drooggevallen, omdat het waterpeil is gedaald als gevolg van een combinatie van droogte en overmatig gebruik.

De watervoorziening van New Orleans werd in 2023 op een andere manier bedreigd door droogte:het zoute water uit de Golf van Mexico drong verder dan normaal de rivier de Mississippi op omdat de stroom van de rivier was vertraagd.

Tegelijkertijd hebben stortregens in toenemende mate de regenwatersystemen overweldigd en de drinkwatervoorziening bedreigd. Naarmate de temperatuur op aarde stijgt, worden de oceanen warmer en levert dat warmere water meer vocht om krachtige stormen te voeden.

Een voorbeeld van hoe extreem de situatie kan worden, speelt zich af in Jackson, Mississippi, een stad met bijna 150.000 inwoners. Het watersysteem van Jackson werd vóór 2022 al meer dan tien jaar geplaagd door lekkages en leidingbreuken, toen hevige overstromingen het systeem overspoelden, waardoor de meeste bewoners dagenlang weinig of geen water hadden.

Zelfs vóór de overstroming kregen de inwoners van Jackson het advies om hun water te koken voordat ze het dronken. Er worden nu reparaties uitgevoerd met behulp van 800 miljoen dollar aan federale belastinggelden, maar er blijven vragen over hoe het systeem in de toekomst in stand kan worden gehouden. De storm van april trof de regio opnieuw met schadelijke wind, regen en stroomstoringen.

De kwetsbaarheid van de verouderende waterinfrastructuur is in veel gemeenschappen duidelijk zichtbaar. De US Infrastructure Report Card van de American Society of Civil Engineers schatte in 2021 dat ergens in de VS elke twee minuten een waterleiding breekt, waardoor er 6 miljard liter behandeld water per dag verloren gaat. De ingenieurs gaven de Amerikaanse gemeentelijke watersystemen in het algemeen een C-minus.

De infrastructuur voor overstromingsbescherming kreeg zelfs nog lagere cijfers:Amerikaanse dijken en dammen kregen beide een D-beoordeling, samen met een waarschuwing dat uitbreiding van de ontwikkeling betekent dat meer mensen en eigendommen zich stroomafwaarts bevinden en afhankelijk zijn van dijken en dammen om te functioneren.

Uitdaging 1:Veel belanghebbenden; wie beslist?

De huidige infrastructuur varieert van fysieke faciliteiten tot elektronische netwerken, elk met verschillende behoeften, doelen, verantwoordelijkheden en kwetsbaarheden voor klimaatverandering.

Bovendien functioneert infrastructuur vaak onderling afhankelijk. Als één asset uitvalt, zoals een pijpleiding of het computersysteem dat een waterzuiveringsinstallatie aanstuurt, kan de schade overgaan naar andere systemen. Onbehandeld afvalwater dat als gevolg van een systeemstoring in een beek wordt geloosd, kan bijvoorbeeld de drinkwatervoorziening voor gemeenschappen stroomafwaarts beïnvloeden.

Buurten in de omgeving van New Orleans liepen op 10 april onder water omdat de pompen in de regio de regen niet konden bijhouden . Credit:Reed Timmer

Watervraagstukken bestrijken verschillende bestuursniveaus, wet- en regelgeving en technische en academische expertise, waardoor partnerschappen nodig zijn die moeilijk te besturen kunnen zijn. Dat kan verschillende overheidsinstanties in conflict brengen als er geschillen ontstaan ​​over de controle en verantwoordelijkheid van de toezichthouders, vooral tussen federale, staats- en lokale overheden.

Uitdaging 2:Beslissingen uit het verleden beïnvloeden toekomstige keuzes

In veel gebieden heeft de waterinfrastructuur die door de eeuwen heen is aangelegd, latere ontwikkelingsbeslissingen, beschikbare hulpbronnen en landgebruikspatronen gevormd, inclusief de locatie van nieuwe huizen, transportfaciliteiten en bedrijven.

Tegenwoordig kan die infrastructuur ook worden bedreigd door klimaatverandering op manieren die de ontwikkelaars zich nooit hadden kunnen voorstellen.

Door hevigere regenval zijn de al lang bestaande overstromingskaarten in sommige gebieden overbodig geworden, en gebieden die voorheen nooit als een overstromingsrisico werden beschouwd, overstromen nu regelmatig. Dit geldt vooral in kustgebieden waar stormen gepaard kunnen gaan met abnormaal hoog water, stijging en daling van de zeespiegel.

Uitdaging 3:Wie betaalt?

Vragen over wie betaalt voor infrastructuurverbeteringen, of wie de projectprioriteiten bepaalt, kunnen ook tot conflicten leiden.

Infrastructuur is duur. Eén enkel project, zoals het vervangen van waterleidingen of een zuiveringsinstallatie, zal aanzienlijke ontwerp- en bouwkosten met zich meebrengen, evenals onderhoud en reparaties die veel armere gemeenschappen zich moeilijk kunnen veroorloven.

De American Society of Civil Engineers schatte in 2021 dat het verschil tussen alle soorten infrastructuurinvesteringen die nodig waren in het decennium van de jaren 2020 ($ 5,9 biljoen) en de geplande en gefinancierde infrastructuurwerkzaamheden ($ 3,3 biljoen) $ 2,6 biljoen bedroeg. Het verwacht dat het jaarlijkse tekort voor alleen investeringen in drinkwater en afvalwater in 2029 434 miljard dollar zal bedragen.

Het bouwen van nieuwe, klimaatbestendige infrastructuur gaat de financiële draagkracht van veel gemeenschappen te boven, vooral die van gemeenschappen met lage inkomens.

De federale overheid heeft de afgelopen jaren stappen ondernomen om meer hulp te bieden. De tweeledige infrastructuurwet, aangenomen in 2021, autoriseert 55 miljard dollar voor projecten op het gebied van drinkwater, afvalwater, wateropslag en waterhergebruik. De Inflation Reduction Act, die het jaar daarop werd aangenomen, omvatte 550 miljoen dollar om achtergestelde gemeenschappen te helpen met watervoorzieningsprojecten.

Maar die fondsen kunnen de kloof niet dichten, en de politieke druk om de federale uitgaven terug te dringen maakt de toekomst van federale steun voor infrastructuur onzeker.

Wat kunnen gemeenschappen doen?

Lokale gemeenschappen, staten en federale instanties moeten de groeiende bedreigingen van de verouderende infrastructuur in een opwarmende wereld opnieuw onderzoeken en nieuwe oplossingen vinden. Dat betekent niet alleen nieuwe technische ontwerpen, het betekent ook anders nadenken over bestuur, planning en financiering, en maatschappelijke doelstellingen.

Het oplossen van waterproblemen kan betekenen dat de infrastructuur opnieuw moet worden opgebouwd, weg van de dreiging, of dat er verdedigingswerken tegen overstromingen moeten worden gebouwd. Sommige gemeenschappen experimenteren met sponslandschappen en herstellen wetlands om natuurlijke omgevingen te creëren die overtollige regenval absorberen om overstromingen te verminderen.

De uitdaging is niet alleen welke technische oplossing we moeten kiezen, maar ook hoe we om moeten gaan met de verantwoordelijkheden van het daadwerkelijk leveren van schoon water aan Amerikanen terwijl het klimaat blijft veranderen.

Aangeboden door The Conversation

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