Klimaforandringer modstandsdygtig infrastruktur

Når præsident Joe Biden taler til en fælles kongressamling i aften, vil en rød tråd sandsynligvis løbe gennem meget af hans fortælling:modstandskraft. Ud over at hævde hans administrations resultater, Biden forventes at bruge rampelyset til at præsentere sin amerikanske jobplan på 2,3 billioner dollars, et vidtfavnende infrastrukturinitiativ, der lover "hver dollar" brugt på at genopbygge motorveje, lufthavne, vandsystemer og mere vil blive brugt til at "forebygge, reducere og modstå virkningerne af klimakrisen."

Under, Stanford ingeniør, klima- og geofysikeksperter diskuterer, hvorfor modstandsdygtighed over for klimaændringer er i centrum for føderale infrastrukturplaner, hvordan det kan påvirke undertjente samfund, og hvor man kan målrette investeringer for at opnå maksimal effekt. Forskerne inkluderer Jack Baker, en professor i civil- og miljøteknik, der leder Stanford Urban Resilience Initiative; Sarah Billington, en professor i civil- og miljøteknik, der studerer bygningsdesign og materialer og deres indvirkning på menneskers velbefindende; Noah Diffenbaugh, Kara J Foundation Professor i School of Earth, Energy &Environmental Sciences og en udnævnt til California Climate-Safe Infrastructure Working Group; Sarah Fletcher, en assisterende professor i civil- og miljøteknik, der studerer vandressourcer og klimatilpasning fra et socioteknisk systemperspektiv; Jenny Suckale, en assisterende professor i geofysik, der leder Stanford Future Bay Initiative og har arbejdet som videnskabelig konsulent for internationale organisationer, der har til formål at reducere virkningen af ​​natur- og miljøkatastrofer i sårbare samfund.

Hvordan kan en klimamodstandsdygtig infrastruktur påvirke almindelige menneskers liv?

Suckale:Infrastruktur påvirker allerede almindelige menneskers liv på mange måder. Hovedproblemet med ikke at overveje klimaændringer i infrastrukturplanlægning er, at infrastruktur kan afbøde, men også skabe risiko. En oversvømmelsesmur, for eksempel, holder vandet ude, men holder også vandet inde, hvis muren bliver overskredet, eller hvis der er andre kilder til oversvømmelser såsom nedbør. Hvis vi ikke tager klimaændringer med i infrastrukturplanlægningen, vi vil uundgåeligt se flere negative virkninger eller risici, der stammer fra det faktum, at eksisterende infrastruktur er designet til fortiden, ikke fremtiden.

Diffenbaugh:Infrastruktur er i forbindelse med reduktion af drivhusgasser, klimatilpasning og miljøretfærdighed. Specifikt, investeringer i klimasikker energi, transport, vand- og kommunikationssystemer og teknologier tilbyder "win-win-win" muligheder for at reducere drivhusgasemissioner, øge modstandsdygtigheden over for klimabelastninger og sikre adgang til energi, mad, og ren luft og vand.

Hvordan skal vi kvantificere virkningerne af de investeringer, der er skitseret i præsident Bidens infrastrukturplan? Hvordan kan vi bedst sikre, at vores infrastruktur forbliver robust i fremtiden?

Baker:Vi kan ikke længere se på vores tidligere ydeevne af vores infrastruktur og sige, "det vil vi have mere af." Samfundet har i stigende grad højere forventninger til modstandskraft, og systemer, der fungerede i fortiden, vil ikke fungere i fremtiden. Vi har brug for videnskabs- og ingeniørmodeller til at hjælpe os med at forstå fremtidige krav til vores infrastruktur, hjælpe os med at designe til øgede krav, herunder adaptive funktioner og hjælper os med at kvantificere fordele i forhold til en status quo-sti.

Fletcher:Vores infrastruktur skal være forberedt til at håndtere en bredere vifte af klimaforhold end nogensinde før. For at få vores knappe ressourcer til modstandskraft til at gå længere, vi er nødt til at identificere, hvilke infrastruktursystemer der skal hærdes i dag i forhold til, hvor vi kan tage en afventende tilgang til at tilpasse vores infrastruktur, efterhånden som klimaet ændrer sig. Vi skal også overveje, hvordan infrastruktursystemer interagerer med vores samfund, og opbygge også samfundets modstandskraft. Hvis elsystemer svigter under en storm, vi er nødt til at sikre, at backup-planer er på plads, så folk stadig har adgang til vand, varme, og lægehjælp. Disse planer bør starte med vores mest sårbare samfund.

Hvad er nogle potentielle ulemper ved at investere i robust infrastruktur?

Suckale:Det afhænger i sidste ende af, hvad der betragtes som "infrastruktur." Det er nemt kun at forbinde "infrastruktur" med "grå" løsninger, såsom afløb, dæmninger eller veje, men der er overbevisende alternativer i at arbejde med naturen frem for imod den. Disse "grønne" løsninger kan spænde fra genoprettede økosystemer, der mindsker oversvømmelsesrisikoen, til træer i byområder, der forbedrer luftkvaliteten og har den fordel, at de er naturligt tilpasningsdygtige. Mit håb er, at dette initiativ vil vedtage en bred definition af infrastruktur, der går ud over det "grå" og forhåbentlig inkluderer grøn og andre regnbuens farver.

Hvordan forholder klimasikker infrastruktur sig til undertjente samfund og racemæssig retfærdighed?

Baker:Privilegerede husstande er mere tilbøjelige til at have ressourcer til at navigere i katastrofer ved at flytte, betale for reparationer og bruge opsparing til at kompensere for tabt indkomst. Så, dårligt stillede husstande er ofte meget mere ramt, selv for samme niveau af fysisk forstyrrelse. De er også ofte mere påvirkede på grund af at bo i områder med højere risiko. Yderligere, undertjente samfund kæmper ofte for at få adgang til genopretningsmidler og går ind for reparationer af infrastruktur.

Billington:For nylig, der er fundet stærke sammenhænge mellem designtræk ved det byggede miljø og historiske boligpolitikker, der kan være direkte ansvarlige for uforholdsmæssig eksponering af undertjente befolkninger for aktuelle varmebegivenheder. Håndtering af byeffekter på varmeøer gennem opmærksomhed på både bygget og naturlig infrastruktur i byer kan hjælpe med at afhjælpe disse uligheder.

Hvordan kan politiske beslutningstagere på føderale, statslige og kommunale niveauer vurderer og understøtter beslutningstagning omkring relaterede spørgsmål, såsom byggekoder, modstandsdygtighedsplanlægningsinitiativer og investeringsbeslutninger?

Baker:Relevante agenturer bør kræve, at infrastrukturprojekter designes, mens de overvejer fremtidige risici fra klimaændringer. Genindførelse af Obama-æraen Federal Flood Risk Management Standard ville være et godt skridt i denne retning. Private enheder bør også være forpligtet til at vurdere og rapportere deres risiko fra eksponering for klimaændringspåvirkninger – øget gennemsigtighed om disse risici vil gavne alle beslutningstagere.

Hvad med CO2-fodaftrykket fra selve infrastrukturen – hvad kan vi gøre for at reducere det?

Billington:I USA, Alene bygninger står for over 30 procent af vores udledning af drivhusgasser og 40 procent af det samlede energiforbrug. Den gennemsnitlige bygningskonstruktør har en potentielt tusind gange større indflydelse på atmosfærisk kuldioxid end en gennemsnitsborgers adfærd i løbet af deres levetid. Den mulige kuldioxidundgåelse gennem dekarbonisering af bygninger, både hvad angår materialer, der bruges og energi til driften, er i størrelsesordenen Gigatons. Den er stor.