Laporan internasional terbaru tentang perubahan iklim melukiskan gambaran gangguan pada masyarakat kecuali jika ada pengurangan drastis dan cepat dalam emisi gas rumah kaca.
Konten terkait
- Dengan Perubahan Iklim, Washington, DC Akan Merasa Lebih Seperti Arkansas pada tahun 2080
Meskipun ini adalah hari-hari awal, beberapa kota dan kotamadya mulai menyadari bahwa kondisi masa lalu tidak lagi berfungsi sebagai proxy yang masuk akal untuk masa depan.
Ini terutama berlaku untuk infrastruktur negara itu. Jalan raya, fasilitas pengolahan air, dan jaringan listrik berada pada risiko yang meningkat terhadap peristiwa cuaca ekstrem dan dampak lain dari perubahan iklim.
Masalahnya adalah bahwa sebagian besar proyek infrastruktur, termasuk rencana revitalisasi infrastruktur administrasi Trump, biasanya mengabaikan risiko perubahan iklim.
Dalam pekerjaan kami meneliti keberlanjutan dan infrastruktur, kami mendorong dan mulai bergeser ke arah merancang sistem infrastruktur buatan manusia dengan kemampuan beradaptasi dalam pikiran.
Merancang untuk masa lalu
Sistem infrastruktur adalah garis depan pertahanan terhadap banjir, panas, kebakaran hutan, angin topan dan bencana lainnya. Perencana kota dan warga sering berasumsi bahwa apa yang dibangun hari ini akan terus berfungsi dalam menghadapi bahaya ini, memungkinkan layanan untuk terus dan melindungi kita seperti yang telah mereka lakukan di masa lalu. Tetapi sistem ini dirancang berdasarkan sejarah peristiwa ekstrem.
Pompa, misalnya, diukur berdasarkan peristiwa curah hujan historis. Saluran transmisi dirancang dalam batas seberapa banyak daya yang dapat mereka gerakkan dengan tetap menjaga kondisi operasi yang aman relatif terhadap suhu udara. Jembatan dirancang untuk dapat menahan laju aliran tertentu di sungai yang dilintasi. Infrastruktur dan lingkungan saling terkait erat.
Namun sekarang, negara ini lebih sering melampaui kondisi historis ini dan diperkirakan akan lebih sering dan sering mengalami peristiwa cuaca ekstrem. Dengan kata lain, karena perubahan iklim, sistem alam sekarang berubah lebih cepat dari infrastruktur.
Bagaimana sistem infrastruktur beradaptasi? Pertama-tama mari kita pertimbangkan alasan sistem infrastruktur gagal secara ekstrem:
- Bahaya melebihi toleransi desain. Ini adalah kasus banjir Interstate 10 di Phoenix pada musim gugur 2014, di mana intensitas curah hujan melebihi kondisi desain.
- Selama masa ini terdapat kapasitas ekstra yang lebih kecil di seluruh sistem: Ketika terjadi kesalahan, ada lebih sedikit pilihan untuk mengelola stresor, seperti mengubah rute arus, baik itu air, listrik, atau bahkan lalu lintas.
- Kami sering menuntut yang terbaik dari infrastruktur kami selama peristiwa ekstrem, mendorong sistem pada saat hanya ada sedikit kapasitas ekstra.
Perubahan bertahap juga menghadirkan masalah serius, sebagian karena tidak ada peristiwa khusus yang memacu panggilan untuk bertindak. Jenis situasi ini bisa sangat menyulitkan dalam konteks simpanan pemeliharaan dan kekurangan anggaran yang saat ini mengganggu banyak sistem infrastruktur. Akankah kota dan kota-kota dibuai dengan kepuasan hanya untuk menemukan bahwa infrastruktur jangka panjang mereka tidak lagi beroperasi seperti seharusnya?
Saat ini default tampaknya mengamankan dana untuk membangun lebih dari apa yang kami miliki selama abad terakhir. Tetapi manajer infrastruktur harus mengambil langkah mundur dan bertanya apa yang perlu dilakukan sistem infrastruktur untuk kita di masa depan.
Agile dan fleksibel dengan desain
Pendekatan fundamental baru diperlukan untuk memenuhi tantangan tidak hanya dari perubahan iklim, tetapi juga teknologi yang mengganggu.
Ini termasuk peningkatan integrasi teknologi informasi dan komunikasi, yang meningkatkan risiko serangan siber. Teknologi lain yang muncul termasuk kendaraan otonom dan drone serta energi terbarukan yang terputus-putus dan penyimpanan baterai menggantikan sistem tenaga konvensional. Selain itu, teknologi yang terhubung secara digital mengubah secara mendasar kognisi individu tentang dunia di sekitar kita: Pertimbangkan bagaimana perangkat seluler kita sekarang dapat mengubah rute kita dengan cara yang tidak sepenuhnya kita pahami berdasarkan perilaku perjalanan dan lalu lintas kita sendiri di suatu wilayah.
Namun paradigma desain infrastruktur kami saat ini menekankan sistem terpusat besar yang dimaksudkan untuk bertahan selama beberapa dekade dan yang dapat menahan bahaya lingkungan hingga tingkat risiko yang telah dipilih sebelumnya. Masalahnya adalah bahwa tingkat risiko sekarang tidak pasti karena iklim berubah, kadang-kadang dengan cara yang tidak dipahami dengan baik. Dengan demikian, perkiraan kejadian ekstrem mungkin sedikit atau jauh lebih buruk.
Mengingat ketidakpastian ini, kelincahan dan fleksibilitas harus menjadi pusat dari desain infrastruktur kami. Dalam penelitian kami, kami telah melihat bagaimana sejumlah kota telah mengadopsi prinsip-prinsip untuk memajukan tujuan-tujuan ini, dan manfaat yang mereka berikan.
Sebuah terowongan 'pintar' di Kuala Lumpur dirancang untuk melengkapi sistem drainase stormwater kota. (David Boey, CC BY) Di Kuala Lampur, terowongan lalu lintas dapat beralih ke pengelolaan air hujan selama peristiwa curah hujan yang intens, contoh dari multifungsi.
Di seluruh AS, teknologi ponsel pintar berbasis warga mulai memberikan wawasan waktu nyata. Misalnya, proyek CrowdHydrology menggunakan data banjir yang dikirimkan oleh warga yang tidak dapat dikumpulkan oleh sensor konvensional yang terbatas.
Desainer dan manajer infrastruktur di sejumlah lokasi AS, termasuk New York, Portland, Miami, dan Florida Tenggara, dan Chicago, sekarang diminta untuk merencanakan masa depan yang tidak pasti ini - sebuah proses yang disebut pemetaan jalan. Misalnya, Miami telah mengembangkan rencana US $ 500 juta untuk meningkatkan infrastruktur, termasuk memasang kapasitas pompa baru dan meningkatkan jalan untuk melindungi properti tepi laut yang berisiko.
Kompetensi ini selaras dengan pemikiran berbasis ketahanan dan menjauhkan negara dari pendekatan standar kami dengan hanya membangun yang lebih besar, lebih kuat, atau lebih berlebihan.
Merencanakan ketidakpastian
Karena sekarang ada lebih banyak ketidakpastian terkait bahaya, ketahanan bukannya risiko harus menjadi pusat desain dan operasi infrastruktur di masa depan. Ketahanan berarti sistem dapat tahan terhadap peristiwa cuaca ekstrem dan kembali beroperasi dengan cepat.
Teknologi Microgrid memungkinkan setiap bangunan beroperasi jika terjadi pemadaman listrik yang lebih luas dan merupakan salah satu cara untuk membuat sistem listrik lebih tangguh. (Amy Vaughn / Departemen Energi AS, CC BY-ND) Ini berarti perencana infrastruktur tidak bisa begitu saja mengubah parameter desain mereka - misalnya, membangun untuk menahan acara 1.000 tahun, bukan acara 100 tahun. Bahkan jika kita dapat secara akurat memprediksi apa tingkat risiko baru ini untuk abad mendatang, apakah layak secara teknis, finansial, atau politis untuk membangun sistem yang lebih kuat ini?
Inilah mengapa diperlukan pendekatan berbasis ketahanan yang menekankan pada kapasitas untuk beradaptasi. Pendekatan konvensional menekankan ketahanan, seperti membangun tanggul yang mampu menahan sejumlah kenaikan permukaan laut. Pendekatan ini diperlukan tetapi mengingat ketidakpastian dalam risiko, kami memerlukan strategi lain dalam gudang senjata kami.
Misalnya, menyediakan layanan infrastruktur melalui cara alternatif ketika infrastruktur utama kami gagal, seperti menempatkan microgrid di depan badai. Atau, perencana dapat merancang sistem infrastruktur sehingga ketika gagal, konsekuensi terhadap kehidupan manusia dan ekonomi diminimalkan.
Ini adalah praktik yang baru-baru ini diterapkan di Belanda, di mana sungai-sungai delta Rhine dibiarkan banjir tetapi orang-orang tidak diizinkan untuk tinggal di dataran banjir dan petani diberi kompensasi ketika tanaman mereka hilang.
Ketidakpastian adalah normal baru, dan keandalan bergantung pada penentuan posisi infrastruktur untuk beroperasi dan beradaptasi dengan ketidakpastian ini. Jika negara terus berkomitmen untuk membangun infrastruktur abad lalu, kita dapat terus mengharapkan kegagalan sistem kritis ini dan kerugian yang menyertainya.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation.
Mikhail Chester, Associate Professor Teknik Sipil, Lingkungan, dan Berkelanjutan, Arizona State University; Braden Allenby, Profesor Presiden dan Profesor Lincoln Teknik dan Etika, Sekolah Teknik Berkelanjutan dan Lingkungan Bangun, Ira A. Fulton Sekolah Teknik, Arizona State University; dan Samuel Markolf, Rekan Penelitian Postdoktoral, Ketahanan Urban Terhadap Jaringan Penelitian Keberlanjutan Ekstrim, Arizona State University
