Domy przy rzece Sajgon w Wietnamie. Tony La Hoang / Unsplash, CC BY-SA
Opady deszczu które zalało północ Anglii jest najnowsze w długiej linii nadchodzących powodzi nowa norma kraju. Rzeczywiście na całym świecie oczekuje się powodzi częstsze i bardziej ekstremalne gdy planeta się nagrzewa.
Budowanie solidnych zabezpieczeń przeciwpowodziowych i modelowanie obszarów wrażliwych ma kluczowe znaczenie, jeśli chcemy uniknąć utraty życia i środków do życia z powodu tych niszczycielskich zdarzeń pogodowych. Ale nasze nowe badania ujawnia, że zdolność rzek do utrzymywania przepływu wody w obrębie ich brzegów może się szybko zmienić - a nie uznając tego, niektóre modele powodziowe i mechanizmy obronne mogą być niedostatecznie wyposażone, aby poradzić sobie z konsekwencjami.
Wiele osób uważa, że przyczyną są powodzie Intensywne opady. To prawda, ale tylko część wyjaśnienia. Powodzie zdarzają się również, gdy ilość wody spływającej z lądu przekracza zdolność rzek do przenoszenia tego przepływu - tak jak miało to miejsce, gdy rzeka Don niedawno naruszyła ochronę przeciwpowodziową na obszarze Sheffield. Powodzie są więc częściowo spowodowane ilością deszczu, częściowo wilgocią, która już znajduje się w ziemi, a częściowo przez zdolność rzek do zatrzymywania wody w ich kanałach.
Oznacza to, że jeśli zmienią się zdolności kanałów rzecznych, wówczas dwa identyczne zdarzenia opadowe spadające na podobnie mokre podłoże mogą spowodować powódź o bardzo różnym nasileniu.
Większość rzek zmienia się na zawsze. Są kształtowane przez osady i wodę, którą niosą. Ludzie się zmodyfikowali w jakiś sposób większość rzek świata. W niektórych przypadkach dzieje się to poprzez bezpośredni wpływ, taki jak budowa zapory lub inżynieria rzeczna. Inne wpływy są pośrednie - budowanie na pobliskich terenach zmniejsza zdolność gruntu do wchłaniania wody, rolnictwo pobiera wodę z rzek, a wylesianie pozostawia więcej wody do przepłynięcia gdzie indziej.
Po tym, jak rzeka Don rozerwała brzegi miejscami, wiele dróg w centrach miast, takich jak Rotherham, zalało. DnG Photography / Shutterstock
Rzeki reagują również na zmiany klimatu. W okresach suchszych mniej wody przepływa przez systemy rzeczne. Oznacza to, że często jest mniej energii do przemieszczania osadów w ich korytach, więc poziomy koryta mogą stopniowo wzrastać, zmniejszając pojemność rzeki. Obfity wzrost roślin w kanale może również zmniejszyć pojemność kanału rzecznego o spowolnienie przepływu.
Ale nie zawsze łatwo jest przewidzieć, jak zmienią się rzeki. Ekstremalne zmiany kształtu i pojemności kanału mogą wystąpić bardzo szybko. Po niedawnej gwałtownej powodzi w Hiszpanii prawie jedna rzeka wzrosła metr ponieważ ogromne objętości osadów z górnego biegu rzeki zostały przemieszczone i zrzucone dalej. W tropikalnych systemach rzecznych, które zwykle niosą więcej osadów niż rzeki umiarkowane, zmiany te mogą być kilka metrów.
Niepewne ryzyko
Niestety takie zmiany są zwykle ignorowane przez inżynierów i modelarzy powodzi, którzy ogólnie traktują kanał jako stałą funkcję. Jeśli rzeki faktycznie zmienią swoją pojemność w czasie i przestrzeni, wówczas szacunki prawdopodobieństwa powodzi mogą być niepoprawne, zagrażając ludziom i mieniu.
Zmotywowani tymi obawami zbadaliśmy tempo, w jakim zachodzą zmiany kanałów oraz stopień, w jakim zmiany te mogą być napędzane przez klimat. Zaczęliśmy od prostego modelu koncepcyjnego: klimat kontroluje opady, opady wpływają na przepływ rzeki, a przepływ rzeki kształtuje pojemność kanału.
Bezpośrednich obserwacji tego związku brakowało w systemach rzecznych w krótkich odstępach czasu. Tak więc, wykonaliśmy pomiary 10,000 pojemności rzek 67 w USA, obejmujące okres prawie 70 lat. Zebraliśmy również dane o opadach i przepływach rzecznych, aby ocenić, w jaki sposób zmiany klimatu wpłynęły na pojemność rzek.
Odkryliśmy tymczasowe zmiany zdolności rzek, trwające od lat do dziesięcioleci, były znacznie częstsze niż wcześniej zakładano. Ogólnie rzecz biorąc, przepustowość rzek ma tendencję do zwiększania się w okresach bardziej wilgotnych niż średnia z powodu większej erozji kanałów rzecznych i zmniejszania się w okresach bardziej suchych.
Wrażliwa na powódź rzeka Ganges stanowi koło ratunkowe dla milionów ludzi żyjących wzdłuż jej biegu. Joachim Bago / Shutterstock
Odkryliśmy również, że wieloletnie cykle klimatyczne, które wpływają na regionalne wzorce opadów - takie jak oscylacja południowa El Niño - mogą powodować zwiększenie i kurczenie się kanałów, być może w skali globalnej. Uzbrojeni w tę wiedzę możemy w końcu przewidzieć, jak zmienia się pojemność rzek, a tym samym lepiej zrozumieć ryzyko powodzi.
W regionach umiarkowanych, takich jak Wielka Brytania, gdzie rzeki są zazwyczaj wegetowane, silnie zaprojektowane i względnie stabilne, delikatne zmiany pojemności kanałów są trudne do wykrycia i raczej nie zagrażają życiu. Jednak w systemach rzecznych, które niosą duże ilości osadów, lub w częściach świata, w których opady różnią się znacznie w ciągu roku, nagłe zmniejszenie zdolności rzek może znacznie zwiększyć ryzyko powodzi w pobliskich osadach. Na przykład Ganges-Brahmaputra rzeka w Indiach i Bangladeszu należy do tej kategorii. Jego pojemność już się zmienia, a obszary zalewowe należą do najgęściej zaludnionych na świecie.
Niestety nadal bardzo słabo rozumiemy naturę i przyczyny zmian przepustowości kanałów w większości regionów - i są to miejsca najbardziej zagrożone, które zwykle mają najmniej danych. Aby lepiej zrozumieć, co się dzieje, musimy użyć zdjęć satelitarnych do monitorowania, jak rzeki reagują na zmiany klimatu. Nie możemy jednak jeszcze monitorować regulacji rzek w czasie rzeczywistym. Opracowanie takich technologii znacznie poprawiłoby nasze zrozumienie, w jaki sposób zmiany kształtu rzeki i jej zdolności wpływają na ryzyko powodziowe na całym świecie.
Do czasu ujawnienia się tych informacji modele powodziowe i konstrukcje obronne powinny uwzględniać to niepewne ryzyko w swoich projektach. Może to zrobić różnicę dla osób mieszkających w obszarach wrażliwych.
O autorze
Louise Slater, profesor nadzwyczajny z geografii fizycznej, University of Oxford; Abdou Khouakhi, pracownik naukowy, analiza danych klimatycznych i pogodowych, Loughborough Universityoraz Robert Wilby, profesor modelowania hydroklimatycznego, Loughborough University
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki
Klimat Adaptacja Finanse i Inwestycje w Kalifornii
Jesse M. Keenan
Ta książka służy jako przewodnik dla lokalnych samorządów i prywatnych przedsiębiorstw, które poruszają się po nieznanych wodach inwestycji w adaptację do zmian klimatu i odporność. Ta książka służy nie tylko jako przewodnik po zasobach do identyfikacji potencjalnych źródeł finansowania, ale także jako mapa drogowa dla procesów zarządzania aktywami i finansów publicznych. Podkreśla praktyczne synergie między mechanizmami finansowania, a także konflikty, które mogą powstać między różnymi interesami i strategiami. Chociaż głównym celem tej pracy jest stan Kalifornia, książka ta oferuje szerszy wgląd w to, w jaki sposób stany, samorządy i prywatne przedsiębiorstwa mogą podjąć te krytyczne pierwsze kroki w inwestowaniu w zbiorową adaptację społeczeństwa do zmian klimatu. Dostępne na Amazon
Naturalne rozwiązania w zakresie adaptacji do zmian klimatu na obszarach miejskich: powiązania między nauką, polityką i praktyką
autorzy: Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Ta otwarta książka łączy wyniki badań i doświadczenia z nauki, polityki i praktyki, aby podkreślić i omówić znaczenie rozwiązań opartych na przyrodzie dla adaptacji do zmian klimatu na obszarach miejskich. Nacisk kładzie się na potencjał podejść opartych na przyrodzie w tworzeniu wielu korzyści dla społeczeństwa.
Eksperci przedstawiają zalecenia dotyczące tworzenia synergii między bieżącymi procesami politycznymi, programami naukowymi i praktycznym wdrażaniem zmian klimatu i środków ochrony przyrody na globalnych obszarach miejskich. Dostępne na Amazon
Krytyczne podejście do adaptacji do zmian klimatu: dyskursy, zasady i praktyki
autor: Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Ten zredagowany tom łączy krytyczne badania nad dyskursami, politykami i praktykami dotyczącymi adaptacji do zmian klimatu z perspektywy multidyscyplinarnej. Opierając się na przykładach z krajów takich jak Kolumbia, Meksyk, Kanada, Niemcy, Rosja, Tanzania, Indonezja i Wyspy Pacyfiku, rozdziały opisują, w jaki sposób środki dostosowawcze są interpretowane, przekształcane i wdrażane na poziomie lokalnym oraz w jaki sposób środki te zmieniają się lub zakłócają relacje władzy, pluralizm prawny i wiedza lokalna (ekologiczna). Książka jako całość rzuca wyzwanie ustalonym perspektywom adaptacji do zmian klimatu, biorąc pod uwagę kwestie różnorodności kulturowej, uzasadnienia środowiskowego i praw człowieka, a także podejścia feministyczne lub międzysektorowe. To innowacyjne podejście pozwala na analizę nowych konfiguracji wiedzy i mocy, które ewoluują w imię adaptacji do zmian klimatu. Dostępne na Amazon
Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.
