La cuisson lente de notre infrastructure


Alors que l’Angleterre, l’Espagne et de vastes pans des États-Unis font face à des températures record, le moment est venu d’arrêter de considérer la chaleur et les vagues de chaleur comme des inconvénients temporaires. À mesure que le climat se réchauffe, les vagues de chaleur sont devenues plus longues, plus fréquentes et plus meurtrières, au pire tuant des milliers de personnes. Avec des avertissements indiquant que les personnes ne sont pas en sécurité dans les maisons sans système de refroidissement, ou que les voies ferrées se déformeront et que les systèmes d’alimentation et d’eau seront compromis, nous devons examiner dans quelle mesure nos infrastructures – les systèmes que nous avons construits pour fournir des services critiques tels que la mobilité , l’énergie, l’eau et l’accès à un espace refroidi sont préparés à ces nouvelles conditions. Une montagne de preuves émerge indiquant que ce n’est pas le cas et que notre capacité à adapter les infrastructures à grande échelle est loin derrière la rapidité avec laquelle le climat change. Les échecs sont inévitables et nous devons être plus intelligents sur la façon dont nous nous y préparons.

Alors que les extrêmes environnementaux s’aggravent, nous devons affronter la réalité que notre les infrastructures ont été conçues pour les conditions passées qui n’existent plus. Avec une énorme incertitude sur le climat futur, comment pouvons-nous nous sortir du défi ? Les façons dont nous avons conçu les infrastructures au cours du siècle dernier peuvent-elles garder nos lumières allumées, nos maisons refroidies et notre eau courante dans le futur ? Les concepteurs et les ingénieurs conçoivent intentionnellement des infrastructures pour résister à la pression de l’eau, du froid, du vent, du feu et de la chaleur. Mais à quelle pression un système donné doit-il être capable de résister ? En tant que société, nous avons généralement codifié combien de risque nous sommes prêts à accepter lorsqu’il s’agit de risques environnementaux. Lorsque vous entendez parler d’un événement de 100 ans, un ingénieur a conçu pour 1 % de chance par an que cet événement se produise, contre 10 % de chance pour un événement de 10 ans. La conception au-delà de ce minimum peut être beaucoup plus coûteuse, mais à l’heure actuelle, la plupart des normes relatives aux risques climatiques sont encore basées sur des données historiques de conditions climatiques passées qui semblent de plus en plus obsolètes.

La défaillance des infrastructures peut prendre de nombreuses formes différentes. Il est facile d’envisager la défaillance d’une infrastructure comme une destruction catastrophique, par exemple, une route emportée par une inondation ou un quartier rasé par un incendie de forêt. Bien qu’il soit important de planifier et d’atténuer les pannes catastrophiques, la chaleur peut avoir un ensemble d’effets beaucoup plus subtils. En général, à mesure que les températures augmentent, les défaillances des infrastructures augmentent. Chaussées ornière et fissure; les lignes électriques s’affaissentrisquant de provoquer des courts-circuits et un incendie s’ils entrent en contact avec des arbres ; les bâtiments ont du mal à rester dans l’air frais; la fiabilité des conduites d’eau diminue; et la production d’énergie est poussée à son paroxysme alors que la demande de courant alternatif monte en flèche, déclenchant des pannes de courant pendant les chaleurs estivales extrêmes, lorsque les ménages ont le plus besoin d’électricité. Beaucoup de petites pannes rapidement boule de neige dans de nouveaux échecs plus importants. Bien que la défaillance d’un seul actif – un tronçon de chemin de fer déformé ou une conduite d’eau éclatée – soit gérable, les défaillances à l’échelle de la ville et de l’État exacerbées par le changement climatique dépassent nos capacités.

Nous n’avons pas d’indication claire sur comment, quand ou même si nous réduirons les émissions mondiales de gaz à effet de serre. Alors, comment pouvons-nous sortir des journées plus chaudes, des longues périodes de chaleur, des tempêtes plus grosses et plus puissantes et tout ce que la nature nous réserve ensuite, alors que nous sommes incertains de l’avenir de notre climat ? La combinaison de cette incertitude avec les ressources limitées disponibles pour remettre à neuf, reconcevoir et remplacer les infrastructures existantes, et les manœuvres politiques en cours autour du climat, signifie que les échecs sont inévitables. Nous devons concevoir pour la gestion des infrastructures défaillantes. Pendant des siècles, la conception des infrastructures s’est concentrée sur la pensée à sécurité intégrée, c’est-à-dire que nous concevons pour des extrêmes environnementaux particuliers, et si une défaillance dépassée est attendue, avec des conséquences (par exemple, la mort, une perturbation économique) classées comme des «actes de Dieu». Avec l’augmentation de l’intensité et de la durée des aléas climatiques, les défaillances deviendront tout simplement trop fréquentes et importantes pour être écartées.

Alors, allons concevoir en pensant à l’échec. Ce faisant, nous ouvrirons de nouvelles opportunités de conception qui permettront aux infrastructures d’échouer gracieusement tout en atténuant les décès et les perturbations économiques. La conception sûre à l’échec est l’équilibre entre les capacités de la communauté, de l’environnement et de l’infrastructure pour échouer avec grâce. Nous constatons déjà le succès des systèmes sûrs en cas de panne. Aux Pays-Bas, le projet Room for the River a décidé de ne pas construire et d’entretenir des digues coûteuses pour empêcher les rivières d’inonder et a plutôt rendu les terres aux rivières, acceptant et planifiant un avenir d’inondations. Les agriculteurs ont été autorisés à planter sur des terres inondables et remboursés pour leurs récoltes, ce qui est beaucoup moins cher que la construction de nouvelles digues. Nous pouvons également appliquer ces leçons aux vagues de chaleur. Au lieu d’essayer de moderniser tous les bâtiments avec AC, nous pouvons nous concentrer sur quelques centres communautaires stratégiques pour fournir à plus de gens un endroit frais où aller sans stresser l’alimentation électrique. Nous pouvons planifier avec des micro-réseaux comme alimentation de secours pour les services critiques. La façon dont nous concevons nos quartiers pour la chaleur compte également: La densité peut réduire les pics diurnes et, dans les quartiers peu élevés, nous pouvons planter et entretenir des arbres indigènes.

En plus de penser à l’échec, voici quelques façons d’aborder la conception des infrastructures face à l’aggravation du changement climatique :

  1. Adapter et atténuer. Ne créons pas une accélération et poteau de but mobile de plus en plus incertain. Il est possible d’adapter nos services essentiels tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. S’il est nécessaire d’augmenter l’accès au courant alternatif, assurons-nous de le faire avec des énergies renouvelables et des technologies efficaces. Si nous voulons moderniser nos routes contre la chaleur et d’autres dangers, assurons-nous de le faire pour les véhicules autonomes et électriques, en réduisant le stationnement et en déployant une recharge de VE résistante aux dangers.
  2. Des atouts blindés pour le climat futur. Si nous concevons et adaptons des infrastructures à la chaleur d’aujourd’hui, au moment où les systèmes sont mis en service, ils sont déjà obsolètes. Au lieu de cela, les codes et les réglementations doivent être mis à jour pour tenir compte du changement climatique et de son incertitude. Les organes directeurs, y compris les sociétés professionnelles et les organismes publics, devraient fournir des conseils sur la manière de prendre des décisions de conception avec une profonde incertitude. Par exemple, l’American Society of Civil Engineers a récemment publié un manuel pour concevoir en fonction du changement climatique. Mais reconnaissez que les contraintes de ressources et le temps limitent le blindage en tant que stratégie singulière.
  3. Donner la priorité aux investissements dans les systèmes les plus vulnérables et les plus critiques. Même s’il y avait une adhésion totale au climat et une volonté de réagir et de sauver des vies menacées par les pannes d’infrastructures, nous ne pourrons tout simplement pas remplacer ou mettre à niveau toutes les infrastructures assez rapidement. Nous avons besoin d’investissements ciblés qui donnent la priorité non seulement aux actifs les plus vulnérables, mais aussi aux plus critiques. Deux routes différentes peuvent être également vulnérables à la chaleur, mais si l’une est la route principale vers une ville, ou la route vers une caserne de pompiers ou un hôpital, elle devrait être la première à faire l’objet d’améliorations.
  4. Conception pour l’atténuation de la chaleur. Toute décision de moderniser les infrastructures pour mieux résister à la chaleur doit également contribuer à réduire la chaleur en milieu urbain. Trop souvent, la conception des infrastructures est guidée par objectifs de performances hérités qui n’intègrent pas les complexités d’un environnement changeant. La réalité actuelle du changement climatique nécessite de nouveaux objectifs de performance qui permettent aux infrastructures non seulement de réduire la détérioration des conditions environnementales, mais surtout, donner à tous et à l’environnement une chance de s’épanouir.

Les infrastructures sont les médiateurs entre notre société et l’environnement, et la manière dont nous choisissons de concevoir et d’utiliser leurs services peut affecter à la fois les personnes et leur lieu de résidence. Pendant trop longtemps, nous avons accepté qu’il est normal que les infrastructures fonctionnent avec des conceptions et des objectifs enracinés dans une époque révolue, mettant les communautés en danger alors que les climats dans lesquels nous vivons se déplacent vers un territoire inexploré. Non seulement il est temps d’intervenir, mais nous n’avons tout simplement pas d’autre choix que d’intervenir. Et alors que nous orientons les infrastructures dans de nouvelles directions, nous devons nous assurer que les nouveaux objectifs que nous fixons permettent aux personnes, aux environnements naturels et aux économies de prospérer dans notre avenir impacté par le climat.

Ceci est un article d’opinion et d’analyse, et les opinions exprimées par l’auteur ou les auteurs ne sont pas nécessairement celles de Scientifique américain.




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