Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Sydens aldrende vandinfrastruktur bliver ramt af klimaændringer. At fikse det er også en kamp

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Klimaforandringerne truer Amerikas vandinfrastruktur, da intensivere storme oversvømmer samfund og tørker udtørrer ferskvandsforsyninger i regioner, der ikke er forberedt.



De voldsomme storme, der fejede gennem det sydlige 10.-11. april 2024, illustrerede nogle af risiciene:I New Orleans faldt regn meget hurtigere, da byens pumper kunne fjerne det. En vandlinje brød under stormen nær Hattiesburg, Mississippi. Andre samfund stod over for strømafbrydelser og råd om at koge vand af sikkerhedsmæssige årsager, før det blev brugt.

Vi studerer infrastrukturens modstandsdygtighed og bæredygtighed og ser en krise vokse, især i det sydøstlige USA, hvor aldrende vandforsyningssystemer og regnvandsinfrastruktur efterlader flere samfund i fare, efterhånden som vejret bliver mere ekstremt.

For at finde de bedste løsninger og opbygge en modstandsdygtig infrastruktur skal lokalsamfund anerkende både truslerne i en opvarmende verden og forhindringerne for at håndtere dem.

Sådan ser en vandkrise ud

Vandkriser kan være forårsaget af enten for meget eller for lidt vand, og de kan udfordre drikkevandssystemerne på uventede måder.

I store dele af det sidste årti har dele af det nordlige og centrale Alabama oplevet betydelig tørke. Derudover er brønde, der er gravet for at give vand, løbet tør, da vandspejlene faldt fra en kombination af tørke og overforbrug.

New Orleans' vandforsyning var truet af tørke på en anden måde i 2023:Saltvand fra den Mexicanske Golf trængte længere end normalt op ad Mississippi-floden, fordi flodens strømning var aftaget.

Samtidig har voldsomme regnbegivenheder i stigende grad overvældet regnvandssystemer og truet drikkevandsforsyningen. Når de globale temperaturer stiger, opvarmes havene, og det varmere vand giver mere fugt til at fodre kraftige storme.

Et eksempel på, hvor ekstrem situationen kan blive, har været at spille i Jackson, Mississippi, en by med næsten 150.000 indbyggere. Jacksons vandsystem havde været plaget af utætheder og rørbrud i over et årti før 2022, da intense oversvømmelser overvældede systemet og efterlod de fleste beboere med lidt eller intet vand i dagevis.

Allerede før oversvømmelsen var indbyggerne i Jackson blevet rådet til at koge deres vand, før de drikker det. Reparationer er nu i gang med hjælp af US$800 millioner i føderale skattedollar, men der er stadig spørgsmål om, hvordan man kan holde systemet vedligeholdt i fremtiden. Aprilstormen ramte regionen igen med skadelig vind, regn og strømafbrydelser.

Den aldrende vandinfrastrukturs skrøbelighed er tydelig i mange samfund. American Society of Civil Engineers' U.S. Infrastructure Report Card i 2021 anslog, at en vandledning går i stykker hvert andet minut et sted i USA og taber 6 milliarder gallons behandlet vand om dagen. Ingeniørerne gav amerikanske kommunale vandsystemer samlet set en karakter på C-minus.

Infrastruktur til beskyttelse mod oversvømmelser fik endnu lavere karakterer:Amerikanske diger og dæmninger fik begge D-klasser sammen med en advarsel om, at en udvidelse af udviklingen betyder, at flere mennesker og ejendom er nedstrøms og er afhængige af diger og dæmninger for at fungere.

Udfordring 1:Mange interessenter; hvem bestemmer?

Nutidens infrastruktur spænder fra murstens- og mørtelanlæg til elektroniske netværk – hver med forskellige behov, mål, ansvar og sårbarheder over for klimaændringer.

Desuden fungerer infrastruktur ofte indbyrdes afhængigt af hinanden. Hvis et aktiv svigter, såsom en rørledning eller computersystemet, der styrer et vandbehandlingsanlæg, kan skaden falde til andre systemer. For eksempel kan urenset spildevand, der udledes i et vandløb på grund af et systemfejl, påvirke drikkevandsforsyningen til samfund nedstrøms.

.
Kvarter på tværs af New Orleans-området blev oversvømmet den 10. april, da regionens pumper ikke kunne følge med nedbøren . Kredit:Reed Timmer

Vandspørgsmål går på tværs af forskellige regeringsniveauer, love og regler og teknisk og akademisk ekspertise, hvilket kræver partnerskaber, der kan være svære at styre. Det kan sætte forskellige regeringsorganer i konflikt, efterhånden som uenigheder udvikler sig om regulatorisk kontrol og ansvar, især mellem føderale, statslige og lokale regeringer.

Udfordring 2:Tidligere beslutninger påvirker fremtidige valg

I mange områder har vandinfrastruktur bygget gennem århundreder formet efterfølgende udviklingsbeslutninger, tilgængelige ressourcer og arealanvendelsesmønstre, herunder placeringen af ​​nye boliger, transportfaciliteter og virksomheder.

I dag kan denne infrastruktur også være truet af klimaændringer på måder, dens udviklere aldrig havde forestillet sig.

Mere intense nedbørshændelser har gjort langvarige oversvømmelseskort forældede i nogle områder, og områder, der aldrig tidligere har været anset for risiko for oversvømmelser, oversvømmes nu regelmæssigt. Dette gælder især i kystområder, hvor storme kan være forbundet med unormalt højvande, havniveaustigning og sætning.

Udfordring 3:Hvem betaler?

Spørgsmål om, hvem der betaler for infrastrukturforbedringer, eller hvem der bestemmer projektprioriteter, kan også skabe konflikt.

Infrastruktur er dyr. Et enkelt projekt, såsom udskiftning af vandrør eller et behandlingsanlæg, vil medføre betydelige design- og konstruktionsomkostninger samt vedligeholdelse og reparationer, som mange fattigere samfund har svært ved at betale.

American Society of Civil Engineers anslog i 2021, at forskellen mellem infrastrukturinvesteringer af alle typer nødvendige i løbet af tiåret af 2020'erne (5,9 billioner USD) og planlagt og finansieret infrastrukturarbejde (3,3 billioner USD) var 2,6 billioner USD. Den forventer, at den årlige forskel for kun drikkevands- og spildevandsinvesteringer vil være 434 milliarder dollars i 2029.

Opbygning af ny, klimabestandig infrastruktur ligger uden for mange samfunds økonomiske kapacitet, især lavindkomstsamfund.

Den føderale regering har taget skridt til at yde mere bistand i de seneste år. Bipartisan Infrastructure Law, der blev vedtaget i 2021, godkendte 55 milliarder dollars til projekter om drikkevand, spildevand, vandlagring og vandgenbrug. Inflationsreduktionsloven, der blev vedtaget året efter, omfattede 550 millioner dollars til at hjælpe dårligt stillede samfund med vandforsyningsprojekter.

Men disse midler lukker ikke hullet, og politisk pres for at reducere føderale udgifter gør fremtiden for føderal støtte til infrastruktur usikker.

Hvad kan fællesskaber gøre?

Lokalsamfund, stater og føderale agenturer er nødt til at genoverveje de voksende trusler fra aldrende infrastruktur i en opvarmende verden og finde nye løsninger. Det betyder ikke kun nye tekniske designs – det betyder at tænke anderledes om styring, planlægning og finansiering og samfundsmæssige mål.

At løse vandudfordringer kan betyde genopbygning af infrastruktur væk fra truslen eller opbygning af forsvar mod oversvømmelser. Nogle samfund eksperimenterer med svampelandskaber og genopretter vådområder for at skabe naturlige miljøer, der absorberer overskydende nedbør for at reducere oversvømmelser.

Udfordringen er ikke kun, hvilken ingeniørløsning man skal vælge, men hvordan man navigerer i ansvaret for rent faktisk at levere rent vand til amerikanerne, mens klimaet fortsætter med at ændre sig.

Leveret af The Conversation

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler