הדו"ח הבינלאומי העדכני ביותר בנושא שינויי אקלים מצייר תמונה של הפרעה לחברה אלא אם כן יש קיצוצים דרסטיים ומהירים בפליטות גזי החממה.
תוכן קשור
- עם שינויי אקלים, וושינגטון הבירה תרגיש יותר כמו ארקנסו עד 2080
למרות הימים הראשונים, ערים ועיריות מסוימות מתחילות להכיר בכך שתנאי העבר אינם יכולים לשמש עוד כגורמים סבירים לעתיד.
זה נכון במיוחד לגבי התשתיות במדינה. כבישים מהירים, מתקני טיפול במים ורשת החשמל נמצאים בסיכון גובר לאירועי מזג אוויר קיצוניים והשפעות אחרות של אקלים משתנה.
הבעיה היא שמרבית פרויקטים של תשתיות, כולל תוכנית להחייאת התשתיות של ממשל טראמפ, מתעלמים בדרך כלל מהסיכונים של שינויי אקלים.
בעבודתנו בחקר קיימות ותשתיות אנו מעודדים ומתחילים לעבור לעיצוב מערכות תשתית מעשה ידי אדם עם יכולת הסתגלות.
מעצבים לעבר
מערכות תשתית הן קו ההגנה הקדמי מפני הצפות, חום, שריפות בר, הוריקנים ואסונות אחרים. מתכנני ערים ואזרחים מניחים לעיתים קרובות שמה שנבנה כיום ימשיך לתפקד מול הסכנות הללו, ויאפשרו לשירותים להמשיך ולהגן עלינו כפי שעשו זאת בעבר. אבל מערכות אלה מתוכננות על בסיס היסטוריות של אירועים קיצוניים.
המשאבות למשל גדלות על פי אירועי משקעים היסטוריים. קווי הילוכים מתוכננים בגבולות כמה כוח הם יכולים לנוע תוך שמירה על תנאי פעולה בטוחים ביחס לטמפרטורות האוויר. גשרים מתוכננים כך שיוכלו לעמוד בקצבי זרימה מסוימים בנהרות שהם חוצים. תשתיות וסביבה קשורים זה לזה.
אולם עם זאת, המדינה חריגה בתדירות גבוהה יותר מהתנאים ההיסטוריים הללו וצפויה לראות אירועי מזג אוויר קיצוניים תכופים ואינטנסיביים יותר. אמר דרך אחרת, בגלל שינויי אקלים, מערכות טבעיות משתנות כעת מהר יותר מתשתיות.
כיצד מערכות תשתית יכולות להסתגל? ראשית, נסתכל על הסיבות שמערכות התשתית נכשלות בקיצוניות:
- הסכנה עולה על סבילות העיצוב. זה היה המקרה של שיטפונות בינלאומיים 10 בפניקס בסתיו 2014, שם עוצמת הגשמים עלתה על תנאי העיצוב.
- בתקופות אלה יש פחות יכולת נוספת על פני המערכת: כשמשהו משתבש יש פחות אפשרויות לניהול הלחץ, כמו ניתוב מחדש, בין אם זה מים, חשמל או אפילו תנועה.
- לעתים קרובות אנו דורשים את המרב מהתשתית שלנו במהלך אירועים קיצוניים, דוחפים מערכות בכל פעם שיש מעט יכולת נוספת.
שינוי הדרגתי מציג גם בעיות חמורות, בין היתר מכיוון שאין אירוע הבחנה המדרבן קריאה לפעולה. מצב מסוג זה יכול להיות בעייתי במיוחד בהקשר של צבר תחזוקה ומחסור בתקציב אשר כיום מכה מערכות תשתית רבות. האם ערים ועיירות יובאו לשאננות רק כדי לגלות שהתשתית שלהם לכל החיים כבר לא פועלת כמו שצריך?
נכון לעכשיו נראה כי ברירת המחדל היא הבטחת מימון לבניית יותר ממה שהיה לנו במאה האחרונה. אך על מנהלי התשתיות לקחת צעד אחורה ולשאול מה מערכות התשתית שלנו צריכות לעשות עבורנו אל העתיד.
זריז וגמיש בעיצוב
דרושות גישות חדשות באופן בסיסי כדי לעמוד באתגרים לא רק של אקלים משתנה, אלא גם של טכנולוגיות משבשות.
אלה כוללים שילוב גובר של טכנולוגיות מידע ותקשורת, מה שמעלה את הסיכון להתקפות רשת. טכנולוגיות מתפתחות אחרות כוללות כלי רכב ומזל"טים אוטונומיים וכן אנרגיה מתחדשת לסירוגין ואחסון סוללות במקום מערכות חשמל קונבנציונאליות. כמו כן, טכנולוגיות המחוברות דיגיטלית משנות באופן מהותי את ההכרה של אנשים את העולם הסובב אותנו: קחו בחשבון כיצד המכשירים הניידים שלנו יכולים כעת להפנות אותנו בדרכים שאנחנו לא מבינים במלואן בהתבסס על התנהגות הנסיעות והתנועה שלנו ברחבי אזור.
עם זאת, פרדיגמות עיצוב התשתית הנוכחיות שלנו מדגישות מערכות מרכזיות גדולות שנועדו להימשך עשרות שנים ויכולות לעמוד במפגעים סביבתיים לרמת סיכון קבועה מראש. הבעיה היא שרמת הסיכון כעת אינה ודאית מכיוון שהאקלים משתנה, לעיתים בדרכים שאינן מובנות היטב. מכיוון שכך, תחזיות אירועי קיצון עשויות להיות מעט או הרבה יותר גרועות.
בהתחשב בוודאות זו, זריזות וגמישות צריכים להיות מרכזיים בעיצוב התשתיות שלנו. במחקר שערכנו, ראינו כיצד מספר ערים אימצו עקרונות לקידום יעדים אלה כבר, והיתרונות שהם מספקים.
מנהרה 'חכמה' בקואלה לומפור מיועדת להשלים את מערכת הניקוז של מי הסערה בעיר. (דייוויד בוי, CC BY) בקואלה למפור מנהרות תנועה מסוגלות לעבור לניהול מי הסערה במהלך אירועי משקעים עזים, דוגמא לרב-פונקציונליות.
ברחבי ארה"ב, טכנולוגיות סמארטפון מבוססות אזרחים מתחילות לספק תובנות בזמן אמת. לדוגמה, פרויקט CrowdHydrology משתמש בנתוני הצפה שהגישו אזרחים שהחיישנים הקונבנציונאליים המוגבלים אינם יכולים לאסוף.
מעצבי ומנהלי תשתיות במספר מוקדים בארה"ב, כולל ניו יורק, פורטלנד, מיאמי ודרום-מזרח פלורידה ושיקגו, נדרשים כעת לתכנן לעתיד לא בטוח זה - תהליך שנקרא מיפוי דרכים. לדוגמה, מיאמי פיתחה תוכנית של 500 מיליון דולר לשדרוג תשתיות, כולל התקנת יכולת שאיבה חדשה והעלאת כבישים להגנה על הנכס בסכנת הים.
כישורים אלו מתיישרים עם חשיבה מבוססת חוסן ומרחיקים את המדינה מגישות ברירת המחדל שלנו פשוט לבנות גדולים יותר, חזקים יותר או מיותרים יותר.
תכנון לחוסר וודאות
מכיוון שיש כיום יותר אי וודאות ביחס למפגעים, עמידות במקום סיכון צריכה להיות מרכזית בתכנון ותפעול תשתיות בעתיד. פירוש החוסן פירושו שמערכות יכולות לעמוד באירועי מזג אוויר קיצוניים ולחזור לפעולה במהירות.
טכנולוגיית המיקרו-גריד מאפשרת למבנים בודדים לפעול במקרה של הפסקת חשמל רחבה יותר והיא אחת הדרכים להפוך את מערכת החשמל לגמישה יותר. (איימי ווהן / משרד האנרגיה האמריקני, CC BY-ND) המשמעות היא שמתכנני תשתיות לא יכולים פשוט לשנות את פרמטר העיצוב שלהם - לדוגמה, בנייה לעמוד באירוע של 1000 שנה במקום אירוע של 100 שנה. גם אם היינו יכולים לחזות במדויק מה צריכות להיות רמות הסיכון החדשות הללו למאה הקרובה, האם ניתן לבנות מערכות חזקות יותר מבחינה טכנית, כלכלית או פוליטית?
זו הסיבה שדרושות גישות מבוססות חוסן המדגישות את יכולת ההסתגלות. גישות קונבנציונאליות מדגישות חוסן, כמו בניית שדה המסוגל לעמוד בכמות מסוימת של עליית פני הים. גישות אלה נחוצות אך בהתחשב בחוסר הוודאות בסיכון אנו זקוקים לאסטרטגיות אחרות בארסנל שלנו.
לדוגמא, מתן שירותי תשתית באמצעים אלטרנטיביים כאשר התשתית הראשית שלנו נכשלה, כמו פריסת מיקרו-גריד לפני הוריקנים. לחלופין, מתכננים יכולים לתכנן מערכות תשתית כך שכאשר הן נכשלות, ממוזערות ההשלכות על חיי אדם וכלכלה.
זהו נוהג שיושם לאחרונה בהולנד, שם מותר לנהרות הדלתא של הריין להציף אך אנשים אינם מורשים לחיות בשפלה והחקלאים מקבלים פיצויים כאשר יבולים שלהם אבודים.
אי הוודאות היא התקינה החדשה, ואמינות תלויה בתשתיות מיצוב להפעלה ולהתאמה לאי הוודאות הזו. אם המדינה תמשיך להתחייב לבנות את התשתית של המאה שעברה, נוכל להמשיך לצפות לכישלונות של מערכות קריטיות אלה וההפסדים שנגרמו איתן.
מאמר זה פורסם במקור ב- The Conversation.
מיכאיל צ'סטר, פרופסור חבר להנדסה אזרחית, סביבתית וקיימת באוניברסיטת מדינת אריזונה; ברדן אלנבי, פרופסור נשיא ופרופסור לינקולן להנדסה ואתיקה, בית הספר להנדסה בר קיימא והסביבה הבנויה, אירה א. פולטון בתי ספר להנדסה, אוניברסיטת מדינת אריזונה; וסמואל מרקולף, עמית מחקר לאחר הדוקטורט, עמידות עירונית בפני מחקרים בנושא קיימות קיצונית, אוניברסיטת מדינת אריזונה
