El horneado lento de nuestra infraestructura




Mientras Inglaterra, España y grandes extensiones de los EE. UU. lidian con temperaturas altas que baten récords, ha llegado el momento de dejar de considerar el calor y las olas de calor como inconvenientes temporales. A medida que el clima se calienta, las olas de calor se vuelven más largas, más frecuentes y más mortales, en su peor momento matando a far de personas. Con advertencias de que las personas no están seguras en casas sin sistemas de refrigeración, o que las vías del tren se doblarán y los sistemas de energía y agua se verán comprometidos, debemos examinar qué tan bien están nuestras infraestructuras, los sistemas que hemos construido para brindar servicios críticos como la movilidad. , energía, agua y acceso a espacios refrigerados están preparados para estas nuevas condiciones. Está surgiendo una montaña de pruebas de que no lo son, y de que nuestra capacidad para adaptar infraestructuras a gran escala va muy por detrás de la rapidez con la que cambia el clima. Los fracasos son inevitables y debemos ser más inteligentes acerca de cómo nos preparamos para ellos.

A medida que empeoran los extremos ambientales, debemos confrontar la realidad de que nuestro las infraestructuras fueron diseñadas para condiciones pasadas que ya no existe. Con una tremenda incertidumbre sobre el clima futuro, ¿cómo podemos diseñar nuestra salida del desafío? ¿Pueden las formas en que hemos estado diseñando infraestructuras durante el último siglo mantener nuestras luces encendidas, nuestros hogares refrigerados y nuestra agua corriendo hacia el futuro? Los diseñadores e ingenieros diseñan intencionalmente infraestructuras para resistir la presión del agua, el frío, el viento, el fuego y el calor. Pero, ¿cuánta presión debería ser capaz de soportar un sistema determinado? Como sociedad, generalmente hemos codificado cuánto riesgo estamos dispuestos a aceptar cuando se trata de peligros ambientales. Cuando escucha sobre un evento de 100 años, un ingeniero ha diseñado para un 1 por ciento de probabilidad por año de que ocurra ese evento, versus un 10 por ciento de probabilidad para un evento de 10 años. Diseñar más allá de este mínimo puede ser mucho más costoso, pero en este momento la mayoría de los estándares para los riesgos climáticos todavía se basan en datos históricos de condiciones climáticas pasadas que parecen cada vez más obsoletas.

La falla de las infraestructuras puede tomar muchas formas diferentes. Es fácil imaginar la falla de la infraestructura como una destrucción catastrófica, por ejemplo, una carretera arrasada por una inundación o un vecindario arrasado por un incendio forestal. Si bien es importante planificar y mitigar fallas catastróficas, el calor puede tener un conjunto de efectos mucho más sutiles. En basic, suben las temperaturas, aumentan las fallas de infraestructura. calzadas surco y grieta; caída de las líneas eléctricasarriesgándose a cortocircuitos e incendios si entran en contacto con los árboles; los edificios luchan por mantener el aire fresco; la confiabilidad de la tubería de agua disminuye; y la generación de energía se lleva al límite a medida que la demanda de aire acondicionado se dispara, provocando apagones continuos durante el calor extremo del verano, cuando los hogares necesitan más energía. Muchos pequeños fracasos bola de nieve rápidamente en fallas nuevas y más grandes. Si bien la falla de cualquier activo (un tramo de vía férrea torcido o una cañería de agua rota) es manejable, las fallas en toda la ciudad y en todo el estado exacerbadas por el cambio climático están más allá de lo que podemos manejar.

No tenemos una indicación clara de cómo, cuándo, o incluso si reduciremos las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Entonces, ¿cómo podemos diseñar nuestra salida de los días más calurosos, las rachas de calor más largas, las tormentas más grandes y poderosas y lo que la naturaleza nos arroje a continuación, cuando no estamos seguros sobre el futuro de nuestro clima? La combinación de esta incertidumbre con los recursos limitados disponibles para renovar, rediseñar y reemplazar la infraestructura existente, y las constantes maniobras políticas en torno al clima, significa que las fallas son inevitables. Necesitamos diseñar para la gestión de infraestructuras fallidas. Durante siglos, el diseño de infraestructura se ha centrado en el pensamiento a prueba de fallas, es decir, diseñamos para extremos ambientales particulares, y si se espera una falla mayor, con consecuencias (p. ej., muerte, interrupción económica) clasificadas como «actos de Dios». Con el aumento de la intensidad y la duración de los peligros climáticos, las fallas simplemente se volverán demasiado frecuentes y significativas para descartarlas.

Entonces vamos diseño pensando en el fracaso. Al hacerlo, abriremos nuevas oportunidades de diseño que permitirán que las infraestructuras fallen con gracia mientras mitigamos la muerte y la interrupción económica. El diseño seguro para fallar es el equilibrio de la comunidad, el medio ambiente y las capacidades de infraestructura para fallar con gracia. Ya estamos viendo el éxito de los sistemas seguros contra fallas. En los Países Bajos, el proyecto Room for the River decidió no construir y mantener costosos diques para evitar que los ríos se desborden y, en cambio, devolvió la tierra a los ríos, aceptando y planificando un futuro de inundaciones. A los agricultores se les permitió sembrar tierras propensas a inundaciones y se les reembolsó por sus cosechas, lo cual es mucho más barato que construir nuevos diques. También podemos aplicar estas lecciones a las olas de calor. En lugar de tratar de adaptar todos los edificios con aire acondicionado, podemos concentrarnos en algunos centros comunitarios estratégicos para brindar a más personas un lugar fresco para ir sin estresar el suministro de energía. Podemos planificar con microrredes como energía de respaldo para servicios críticos. Cómo diseñamos nuestros vecindarios para el calor también es importante: La densidad puede reducir los máximos diurnos, y en vecindarios de poca altura podemos plantar y mantener árboles nativos.

Además del pensamiento seguro contra fallas, aquí hay algunas formas de abordar el diseño de infraestructura frente al empeoramiento del cambio climático:

  1. Adaptar y mitigar. No creemos un aceleramiento y portería móvil cada vez más incierta. Existe la oportunidad de adaptar nuestros servicios críticos y al mismo tiempo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Si es necesario aumentar el acceso a CA, entonces asegurémonos de hacerlo con energía renovable y tecnologías eficientes. Si vamos a modernizar nuestras carreteras contra el calor y otros peligros, asegurémonos de hacerlo para los vehículos autónomos y eléctricos, reduciendo el estacionamiento e implementando la carga de vehículos eléctricos que sea resistente a los peligros.
  2. Activos blindados para el clima futuro. Si estamos diseñando y adaptando infraestructuras para el calor precise, cuando los sistemas entren en funcionamiento ya estarán obsoletos. En cambio, los códigos y reglamentos deben actualizarse para tener en cuenta el cambio climático y su incertidumbre. Los órganos rectores, incluidas las sociedades profesionales y las agencias públicas, deben brindar orientación sobre cómo tomar decisiones de diseño con una gran incertidumbre. Por ejemplo, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles publicó recientemente el guide para diseñar para el cambio climático. Pero reconozca que las limitaciones de recursos y el límite de tiempo del blindaje son una estrategia singular.
  3. Priorizar la inversión en los sistemas más vulnerables y críticos. Incluso si hubiera una aceptación complete del clima y un impulso para reaccionar y salvar vidas amenazadas por cortes de infraestructura, simplemente no podremos reemplazar o actualizar todas las infraestructuras lo suficientemente rápido. Necesitamos inversiones específicas que prioricen no solo los activos más vulnerables sino también los más críticos. Dos caminos diferentes pueden ser igualmente vulnerables al calor, pero si uno es la ruta principal hacia una ciudad, o el camino hacia una estación de bomberos u hospital, entonces debe ser el primero en la fila para mejoras.
  4. Diseño para mitigación de calor. Cualquier decisión de modernizar la infraestructura para resistir mejor el calor también debe funcionar para ayudar a reducir el calor en los entornos urbanos. Con demasiada frecuencia, el diseño de la infraestructura está impulsado por objetivos de rendimiento heredados que no incorporen las complejidades de un entorno cambiante. La realidad precise del cambio climático requiere nuevos objetivos de desempeño que permitan que la infraestructura no solo reduzca el empeoramiento de las condiciones ambientales, sino, lo que es más importante, dar a todas las personas y al medio ambiente la oportunidad de prosperar.

Las infraestructuras son los mediadores entre nuestra sociedad y el medio ambiente, y la forma en que elegimos diseñar y utilizar sus servicios puede afectar tanto a las personas como al lugar donde viven. Durante demasiado tiempo, hemos aceptado que está bien que las infraestructuras operen con diseños y objetivos arraigados en una period pasada, poniendo en riesgo a las comunidades a medida que los climas en los que vivimos se mueven hacia territorios desconocidos. No solo es hora de una intervención, simplemente no tenemos más remedio que intervenir. Y a medida que dirigimos las infraestructuras en nuevas direcciones, debemos asegurarnos de que los nuevos objetivos que establezcamos permitan que las personas, los entornos naturales y las economías prosperen en nuestro futuro impactado por el clima.

Este es un artículo de opinión y análisis, y las opiniones expresadas por el autor o autores no son necesariamente las de Científico americano.