Тонущие города - Sinking cities
Тонущие города - это городские районы, которым грозит исчезновение из-за быстро меняющихся ландшафтов . Самым большим вкладом в то, что эти города становятся непригодными для жизни, являются комбинированные последствия изменения климата (проявляющиеся в повышении уровня моря , усиление штормов и штормовых нагонов), оседание земель и ускоренная урбанизация . Многие из крупнейших и наиболее быстрорастущих городов мира расположены вдоль рек и побережий, что подвергает их опасности стихийных бедствий. По мере того как страны продолжают инвестировать в эти города людей, активы и инфраструктуру, потенциальные убытки в этих областях также возрастают. Тонущие города должны преодолеть серьезные препятствия, чтобы должным образом подготовиться к сегодняшнему динамичному климату окружающей среды.
Предпосылки и история
Разработка
Ученые давно обсуждают фундаментальные условия, которые привели к возникновению древних городов, таких как Месопотамия . Был представлен ряд теорий, и на сегодняшний день недостаточно доказательств, подтверждающих единственную первопричину, которая привела к образованию городов. Сельское хозяйство, повышение экономической производительности и превосходная социальная организация часто упоминаются как ключевые факторы, способствовавшие возникновению этих древних городов, хотя, вероятно, здесь играли и другие факторы. Сегодня аналогичные силы по-прежнему являются движущими силами урбанизации мирового населения.
Подавляющее большинство тонущих городов расположено в прибрежных низинах. Эти районы особенно уязвимы для опасностей, связанных с климатом, но с древних времен они также были предпочтительными районами для проживания людей. Плодородие почв, наличие пресной воды из рек, доступность из-за равнинного топографического рельефа, а также наличие морских и водных путей, позволяющих проложить торговые пути, давно сделали прибрежные равнины ценными сельскохозяйственными и экономическими ресурсами. На протяжении всей истории эти районы продолжали развиваться, и сегодня они являются одними из самых густонаселенных регионов мира.
Причины
Растущие физические риски для многих прибрежных городов связаны с сочетанием факторов, связанных с быстрой урбанизацией, изменением климата и проседанием земель. Многие из этих опасных природных явлений в значительной степени имеют антропогенное происхождение. Во многих случаях фундаментальные аспекты, ведущие к гибели городов, тесно переплетаются, и со временем их становится все труднее разрешить.
Урбанизация
Впервые в истории человечества большинство людей живут в городах. По оценкам Организации Объединенных Наций , к 2050 году примерно 68% населения мира будет проживать в городских районах. Урбанизация имеет огромные последствия, включая городское планирование , географию , социологию , архитектуру , экономику и здоровье населения региона. Скорость, с которой происходит урбанизация, также важна. Более медленные темпы урбанизации дают городским планировщикам время для принятия продуманных планировочных решений. Когда города достигают зрелости, местным органам власти могут потребоваться десятилетия на разработку, финансирование и реализацию крупных инфраструктурных проектов для решения проблем, вызванных быстрой урбанизацией.
В частности, в некоторых регионах Азии в настоящее время наблюдается беспрецедентный рост городов. В настоящее время городское население Азии увеличивается на 140 000 в день и, как ожидается, почти удвоится с 1,25 миллиарда в 2006 году до 2,4 миллиарда к 2030 году. Более тревожным фактом является то, что большая часть этого роста происходит вдоль побережья. В Китае рост населения в городских прибрежных районах в три раза превышал национальные темпы роста. Быстрый рост населения ставит под сомнение пропускную способность городской среды, что часто приводит к неэффективному использованию природных ресурсов. Для тонущих городов наиболее частым результатом является чрезмерное извлечение грунтовых вод, что в конечном итоге приводит к проседанию земель.
Изменение климата
Низменные города особенно подвержены самым разрушительным последствиям изменения климата. Риски, связанные с изменением климата, будут продолжать расти в следующем столетии, даже если будет достигнуто резкое сокращение выбросов парниковых газов из-за импульса, заложенного в предыдущие выбросы. Более того, недавние отчеты Организации Объединенных Наций показали, что изменение климата может ускоряться, а не замедляться. Отчет о разнице в выбросах за 2019 год подтвердил, что выбросы парниковых газов продолжают расти, несмотря на получившие широкую огласку политические обязательства. Далее в отчете подчеркивается, что страны должны увеличить свои предполагаемые определяемые на национальном уровне вклады в три раза, чтобы оставаться ниже целевого показателя 2 ° C, и более чем в пять раз, чтобы достичь цели в 1,5 ° C.
Прибрежные города пострадают от изменения климата в наибольшей степени из-за их близости к морю. Штормовые нагоны и приливы могут сочетаться с повышением уровня моря и оседанием земли, что еще больше усилит наводнения во многих регионах. Часто даже недавно завершенные инфраструктурные проекты не учитывают быстро меняющийся климат. Прибрежные мегаполисы Азии особенно подвержены риску, поскольку меры защиты от наводнений в некоторых городах были признаны недостаточными даже для 30-летних наводнений.
Повышение уровня моря
Хотя отчеты сильно различаются в прогнозировании высоты повышения уровня моря в будущем, по оценкам МГЭИК, в следующем столетии прогнозируется повышение уровня моря на 1 метр. В других отчетах оценки МГЭИК считаются слишком низкими и предполагают, что к 2100 году уровни будут ближе к 1,9 метрам. Тем не менее, повышение уровня моря - неизбежная реальность. Поскольку уровень моря продолжает повышаться, прибрежные города сталкиваются с проблемами правильного моделирования и подготовки к усилению штормовых нагонов, вызванных тропическими штормами.
Усиливающиеся бури
Риски, связанные с повышением уровня моря, будут усугубляться только усилением штормов. Поскольку океаны продолжают нагреваться, количество осадков тропических циклонов и их интенсивность, вероятно, увеличатся. Исследования, проведенные NOAA, также предполагают, что повышение глобальной температуры на 2 ° C приведет к увеличению доли тропических штормов, достигающих уровней Категории 4 и Категории 5. Ураган «Сэнди» (2012 г.), который был ураганом только категории 3, нанес ущерб почти на 70 миллиардов долларов США. Кроме того, изменение климата может вызвать изменение траектории тропических циклонов, принося штормы в места, которым раньше не приходилось бороться с крупными ураганами. Эти уязвимые районы, вероятно, не будут знать и плохо подготовиться к постоянно усиливающимся штормам.
Проседание земли
Проседание - это внезапное опускание или постепенное оседание поверхности земли с незначительным горизонтальным движением или без него. Проседание земли может иметь как прямые, так и косвенные последствия для городов. Прямые воздействия часто проявляются в виде структурных повреждений основных инфраструктурных систем, включая водохозяйственные сети, здания и автомагистрали. Оседание земли также увеличивает риск прибрежных наводнений , и часто чистая скорость оседания превышает скорость повышения уровня моря. В Бангкоке , то Сиамский залив растет на 0,25 см в год, но город тонет в гораздо быстрее скорости, до 4 см в год. Это поселение, расположенное вниз, значительно увеличивает уязвимость от наводнений, которые в конечном итоге могут привести к серьезному экономическому ущербу и гибели людей.
Причины
На протяжении XXI века, по мере того как эти города продолжали расти, пресная вода становилась все более ценным ресурсом. Из-за высокой плотности населения в дельтах рек, промышленного развития и ослабления или отсутствия защиты окружающей среды речные воды часто становились загрязненными. Это становится все более распространенным явлением в прибрежных мегаполисах, особенно в Азии. Многие города не могут позволить себе дорогостоящие системы очистки воды и вынуждены в значительной степени полагаться на грунтовые воды. Когда подземные воды извлекаются из подземных водоносных горизонтов быстрее, чем они способны восполнить, под землей образуются пустоты. По мере того, как земля нагружается, чаще всего из-за более интенсивного развития, почва сжимается и земля начинает оседать. В зависимости от геологии региона опускание может происходить быстро, как на многих прибрежных равнинах, или медленнее, если в регионе существует большая коренная порода.
Примеры
Венецию часто называют примером города, страдающего от проседания, однако это относительно небольшой случай, имеющий в основном историческое происхождение. Более серьезными являются азиатские мегаполисы, где миллионы людей живут на уровне или даже ниже среднего уровня моря. Некоторые города, такие как Токио , разработали сложные методы измерения, мониторинга и борьбы с проседанием земли. Но во многих других крупных городах (Ханой, Хайфон, Рангун, Манила и т. Д.), Особенно в развивающихся странах, нет данных об их оседании, которое далеко не контролируется. Многие города не обладают ресурсами, необходимыми для проведения сложных и зачастую дорогостоящих геологических, геотехнических и гидрогеологических исследований, необходимых для точного измерения и моделирования будущего проседания земли.
| Город | Среднее кумулятивное проседание
в период 1900-2013 гг. (мм) |
Среднее текущее проседание
Скорость (мм / год) |
Максимальная просадка
Скорость (мм / год) |
Расчетное дополнительное среднее кумулятивное
Осадка до 2025 г. (мм) |
|---|---|---|---|---|
Джакарта 
|
2 000 | 75 - 100 | 179 | 1,800 |
Хошимин 
|
300 | до 80 | 80 | 200 |
Бангкок 
|
1,250 | 20–30 | 120 | 190 |
Жители Нового Орлеана 
|
1,130 | 60 | 26 | > 200 |
Токио 
|
4250 | ≈ 0 | 239 | 0 |
Мехико - это пример тонущего города, который не является ни прибрежным, ни низменным. Первоначально город был построен ацтеками над большим водоносным горизонтом в 1300-х годах. Первоначально проседание было вызвано загрузкой крупных ацтекских и испанских построек. В течение девятнадцатого века город быстро рос, а вместе с ним увеличивался и спрос на воду. К 1854 году в водоносный горизонт под Мехико было пробурено более 140 скважин. Хотя ранние культуры черпали воду из одних и тех же озер и водоносных горизонтов, их было всего 300 000 человек по сравнению с нынешним населением города в 21 миллион. Сегодня исторический и густонаселенный город быстро опускается с разной скоростью от 15 до 46 см / год. Город также в настоящее время страдает от нехватки воды, что подчеркивает общую положительную обратную связь, которая существует в тонущих городах.
Воздействия
Экономическая
Поскольку города продолжают расти, подпитываемые глобальной урбанизацией, страны будут продолжать инвестировать дополнительные ресурсы для размещения растущего населения. С каждым днем тонущие города становятся все более уязвимыми для стихийных бедствий, многие из которых являются критически важными компонентами их национальной экономики, а некоторые - глобальной экономики. В то время как стихийные бедствия приводят к экономическим потерям в среднем в размере 60–100 миллиардов долларов США в год, одно крупномасштабное бедствие может легко превзойти это, как показали ураганы «Сэнди» и «Мария». Многочисленные тонущие города по всему миру становятся все более уязвимыми для стихийных бедствий, многие из которых не имеют финансовых средств для подготовки к надвигающимся штормам.
В июле и августе наводнения во время прилива, часто около уровня метро в Мумбаи , явно указывают на надвигающуюся опасность для климата. Одно исследование оценило стоимость подъема уровня моря на 1 метр для Мумбаи в 71 миллиард долларов. На Хошимин в настоящее время приходится 40% ВВП Вьетнама, и он стал особенно уязвимым из-за повышения уровня моря, оседания грунта и продолжающейся урбанизации. Бангкок также сильно подвержен затоплению рек, поскольку сильный шторм может иметь потенциально серьезные последствия для национальной экономики. Это было подтверждено в 2011 году, когда затопило реку Чао Прайя, и потери составили около 10% ВВП Таиланда.
Хотя многие города США менее подвержены влиянию изменения климата и лучше оборудованы, чтобы справиться с последствиями изменения климата, в некоторых случаях города США особенно уязвимы с точки зрения экономического риска. В исследовании, проведенном Zillow , эта фирма по недвижимости обнаружила, что общая стоимость недвижимости на сумму 882 миллиарда долларов окажется под водой, если уровень моря поднимется на шесть футов. Кроме того, оценка учитывает только повышение уровня моря и не учитывает возможность сильных штормов или оседания земли. На один только Нью-Йорк приходится примерно 8% ВВП США, и за последнее десятилетие он пережил дорогостоящие ураганы. Мегапроекты , такие как The BIG U (Нью-Йорк), были предложены для защиты от будущих супер-штормов и долгосрочного повышения уровня моря. Однако возникают серьезные вопросы относительно эффективности проекта и социальной ответственности.
Социально-этический
Урбанизация в Азии будет сопровождаться значительным увеличением числа городской бедноты, поскольку мигранты продолжают переезжать в города в надежде на экономическое процветание. В одном из отчетов ОЭСР была изучена уязвимость 130 крупных портовых городов к изменению климата и обнаружено, что к 2070 году примерно половина всего населения, которому угрожает прибрежное наводнение, будет проживать всего в десяти мегаполисах, все, кроме одного, расположены в Азии. В другом отчете проанализированы 616 крупнейших мегаполисов с населением 1,7 миллиарда человек, на которые приходится примерно 34 000 миллиардов долларов США мирового ВВП. Исследование показало, что риск наводнения угрожает большему количеству людей, чем любая другая природная катастрофа.
Городская беднота будет нести непропорционально тяжелое бремя риска изменения климата, поскольку она, вероятно, поселится в районах, наиболее подверженных наводнениям. Это также наблюдается во многих городах США, поскольку жилье с низким доходом обычно находится в зонах затопления. Ураган Катрина в Новом Орлеане непропорционально сильно повлиял на общины с низким доходом и меньшинства, поскольку самые богатые общины расположены над уровнем моря и, таким образом, дополнительно защищены от сильных штормов. Сильно пострадавшие районы, такие как Орлеанский приход и 9-й район , в основном населены сообществами меньшинств, и поэтому воздействия распределяются неравномерно.
В других странах экологические беженцы стали особенно сложной проблемой для правительств. В Бангладеш из-за повышения уровня моря и вызванных этим наводнений многие люди бежали в города Индии. В ближайшие десятилетия, когда надвигающиеся штормы начнут наносить ущерб крупным тонущим городам, экологические беженцы, вероятно, станут глобальным явлением.
Политическая
Тонущие города даже привели к радикальным политическим изменениям в некоторых странах. Джакарта , столица Индонезии, является домом для 10 миллионов человек и является одним из самых быстро тонущих городов в мире. Почти половина города находится ниже уровня моря, и некоторые исследователи полагают, что если проблемы проседания останутся незамеченными, части города будут полностью затоплены к 2050 году. Экологические проблемы Джакарты стали настолько серьезными, что правительство Индонезии предложило перенести столицу из Из Джакарты в город Калимантан, который еще предстоит построить . Этот шаг надеется облегчить некоторые из неравенства и растущих проблем населения в Джакарте за счет переселения значительной части населения в новую столицу. Спорный шаг не является беспрецедентным, но, вероятно, это один из первых перемещений столицы, вызванный силами окружающей среды.
Разработка политики
Во многих случаях городские власти были не в состоянии справиться с проблемами, связанными с тонущими городами. Хотя у каждого города есть свои проблемы, следующие общие препятствия на пути городской адаптации:
- Недостаточная осведомленность городских властей о масштабах и уязвимости риска прибрежных наводнений
- Необходимость решать насущные проблемы, такие как жилье, транспорт и бедность.
- Финансовые ограничения, ограничивающие модернизацию инфраструктуры
- Проблемы управления
Смягчение
Первым шагом к снижению рисков, связанных с тонущими городами, является повышение осведомленности граждан и городских властей. Некоторые из уязвимостей тонущих городов, например, изменение климата, невозможно контролировать с помощью инженерных проектов, поэтому важно, чтобы городские власти знали о рисках и уязвимостях, создаваемых в их регионе. Это начинается с проведения местных и региональных оценок, которые анализируют риски наводнений на уровне города, и завершается созданием долгосрочного плана обеспечения устойчивости городов. На данном этапе смягчение последствий изменения климата невозможно. Международные цели надеются уменьшить его влияние в двадцать первом веке, однако города должны проектироваться с учетом адаптации к изменению климата.
Проседание земли
Другие компоненты тонущих городов находятся под контролем городских властей и могут быть успешно смягчены. Первым шагом к успешной стратегии смягчения последствий оседания является измерение и понимание его коренных причин. Сегодня используется множество различных методов, включая оптическое нивелирование, съемку GPS , спутниковые снимки LIDAR и InSAR . В идеале для проведения начальных исследований будет использоваться комбинация методов. Многие города успешно внедрили политику по снижению проседания. В Токио нормативы по грунтовым водам были введены в действие в начале 1960-х годов, и десять лет спустя проседание прекратилось. Шанхай - еще один пример города, успешно реализовавшего стратегию смягчения последствий проседания. В Шанхае была внедрена технология активной подпитки, которая активно закачивает равное количество воды обратно в недра по мере извлечения воды. Если предположить, что скорость откачки уравновешена со скоростью пополнения, это оказалось успешной стратегией.
Приспособление
Для многих тонущих городов адаптация - более реалистичная стратегия, поскольку многие петли обратной связи, связанные с урбанизацией, слишком сильны, чтобы их можно было преодолеть. Для большинства тонущих городов самой большой проблемой, связанной с адаптацией, часто становятся затраты. Стоимость адаптации к изменению климата, требуемая развивающимися странами, в основном в Азии, оценивается Всемирным банком в 75–100 миллиардов долларов США в год. Однако адаптационный фонд Организации Объединенных Наций по-прежнему испытывает прискорбную нехватку ресурсов - 18 миллионов долларов США. Многим странам потребуется иностранная помощь для финансирования крупных адаптационных проектов.
Основным компонентом адаптации к изменению климата является установка средств защиты от наводнений, систем предупреждения / планирования эвакуации, а также землепользования и территориального планирования. Во многих городах ведется строительство крупных морских дамб, дамб и отводных каналов, но эти решения часто только ограничивают ущерб и должны сочетаться с системами предупреждения и планами эвакуации. Системы оповещения и планы эвакуации, вероятно, являются единственной реакцией в борьбе с крупномасштабными бедствиями, чтобы избежать значительных человеческих жертв. Однако, как было показано во время урагана «Катрина», эвакуацию выполнить нелегко, поскольку жители часто не желают отказываться от своей незащищенной собственности.
Как обсуждалось ранее, риск наводнений остается самым большим естественным риском для затопленных городов во всем мире. Необходимость регулирования землепользования для снижения подверженности риску наводнений должна быть высшим приоритетом для многих правительств. Нидерланды реализовали общенациональную программу, названную Программой « Место для реки», которая направлена на то, чтобы дать реке больше места, чтобы она могла управлять более высокими уровнями воды по всей стране. Предоставляя буферное пространство для рек, естественным образом защищая от наводнения, тонущие города могут снизить риск наводнений, которые повлияют на устоявшуюся застроенную среду.
Крупнейшие потенциально тонущие города
| Прибрежный город | Подвергнутая воздействию оценка населения
(миллионы) |
|---|---|
Калькутта 
|
14.0 |
|
Мумбаи
|
11,4 |
Дакка 
|
11.1 |
Гуанчжоу 
|
10,3 |
|
Хошимин
|
9.2 |
|
Шанхай
|
5.5 |
|
Бангкок
|
5.1 |
Янгон 
|
5.0 |
|
Майами
|
4.8 |
|
Хайфон
|
4,7 |
| Город | Население метро
(в миллионах) |
|---|---|
|
Токио
|
38,0 |
|
Шанхай
|
23,7 |
Каир 
|
18,8 |
Буэнос айрес 
|
15,2 |
|
Тяньцзинь
|
11.2 |
Лондон 
|
10,3 |
|
Джакарта
|
10,3 |
|
Бангкок
|
9,3 |
|
Хошимин
|
7.3 |
|
Хьюстон
|
6,8 |
Санкт-Петербург 
|
5.0 |