O mais recente relatório internacional sobre mudanças climáticas traça um quadro de ruptura para a sociedade, a menos que haja cortes drásticos e rápidos nas emissões de gases de efeito estufa.

Embora seja cedo, algumas cidades e municípios estão começando a reconhecer que as condições do passado não podem mais servir como substitutos razoáveis ​​para o futuro.

Isso é particularmente verdadeiro para a infraestrutura do país. Rodovias, As instalações de tratamento de água e a rede elétrica estão em risco crescente de eventos climáticos extremos e outros efeitos de mudanças climáticas.

O problema é que a maioria dos projetos de infraestrutura, incluindo o plano de revitalização da infraestrutura da administração Trump, normalmente ignora os riscos das mudanças climáticas.

Em nosso trabalho de pesquisa de sustentabilidade e infraestrutura, nós encorajamos e estamos começando a mudar para o design de sistemas de infraestrutura feitos pelo homem com adaptabilidade em mente.

Projetando para o passado

Os sistemas de infraestrutura são a linha de frente da defesa contra inundações, aquecer, incêndios florestais, furacões e outros desastres. Os planejadores da cidade e os cidadãos muitas vezes assumem que o que é construído hoje continuará a funcionar em face desses perigos, permitindo que os serviços continuem e nos protejam como fizeram no passado. Mas esses sistemas são projetados com base em histórias de eventos extremos.

Bombas, por exemplo, são dimensionados com base em eventos históricos de precipitação. As linhas de transmissão são projetadas dentro dos limites de quanta potência podem mover, enquanto mantêm condições de operação seguras em relação às temperaturas do ar. As pontes são projetadas para suportar certas taxas de fluxo nos rios que cruzam. A infraestrutura e o meio ambiente estão intimamente ligados.

Agora, Contudo, o país está excedendo com mais frequência essas condições históricas e espera-se que haja eventos climáticos extremos mais frequentes e intensos. Dito de outra forma, por causa da mudança climática, os sistemas naturais estão mudando mais rápido do que a infraestrutura.

Como os sistemas de infraestrutura podem se adaptar? Primeiro, vamos considerar as razões pelas quais os sistemas de infraestrutura falham em extremos:

• O perigo excede as tolerâncias do projeto. Este foi o caso da inundação da Interestadual 10 em Phoenix no outono de 2014, onde a intensidade da chuva excedeu as condições de projeto.
• Durante esses períodos, há menos capacidade extra em todo o sistema:quando algo dá errado, há menos opções para gerenciar o estressor, como o redirecionamento de fluxos, seja água, eletricidade ou mesmo tráfego.
• Muitas vezes exigimos o máximo de nossa infraestrutura durante eventos extremos, empurrando sistemas em um momento em que há pouca capacidade extra.

A mudança gradual também apresenta problemas sérios, em parte porque não há nenhum evento distinto que estimule uma chamada à ação. Este tipo de situação pode ser especialmente problemático no contexto de atrasos de manutenção e déficits de orçamento que atualmente afetam muitos sistemas de infraestrutura. As cidades e vilas serão embaladas pela complacência apenas para descobrir que sua infraestrutura de longa vida não está mais operando como deveriam?

Atualmente, o padrão parece estar garantindo financiamento para construir mais do que tivemos no século passado. Mas os gerentes de infraestrutura devem dar um passo atrás e perguntar o que nossos sistemas de infraestrutura precisam fazer por nós no futuro.

Ágil e flexível por design

Abordagens fundamentalmente novas são necessárias para enfrentar os desafios não apenas de um clima em mudança, mas também de tecnologias disruptivas.

Isso inclui a crescente integração das tecnologias de informação e comunicação, o que aumenta o risco de ataques cibernéticos. Outras tecnologias emergentes incluem veículos autônomos e drones, bem como energia renovável intermitente e armazenamento de bateria no lugar de sistemas de energia convencionais. Também, as tecnologias conectadas digitalmente alteram fundamentalmente a cognição dos indivíduos sobre o mundo ao nosso redor:considere como nossos dispositivos móveis agora podem nos redirecionar de maneiras que não entendemos totalmente com base em nosso próprio comportamento de viagem e tráfego em uma região.

No entanto, nossos paradigmas de projeto de infraestrutura atuais enfatizam grandes sistemas centralizados destinados a durar por décadas e que podem resistir aos riscos ambientais a um nível de risco pré-selecionado. O problema é que o nível de risco agora é incerto porque o clima está mudando, às vezes de maneiras que não são muito bem compreendidas. Como tal, as previsões de eventos extremos podem ser um pouco ou muito piores.

Dada esta incerteza, agilidade e flexibilidade devem ser fundamentais para o design de nossa infraestrutura. Em nossa pesquisa, vimos como várias cidades já adotaram princípios para promover essas metas, e os benefícios que oferecem.

Em Kuala Lampur, os túneis de tráfego são capazes de fazer a transição para o gerenciamento de águas pluviais durante eventos intensos de precipitação, um exemplo de multifuncionalidade.

Em todos os EUA, as tecnologias de smartphone baseadas no cidadão estão começando a fornecer percepções em tempo real. Por exemplo, o projeto CrowdHydrology usa dados de inundação enviados por cidadãos que os sensores convencionais limitados não podem coletar.

Projetistas e gerentes de infraestrutura em vários locais dos EUA, incluindo Nova York, Portland, Miami e sudeste da Flórida, e Chicago, agora são obrigados a planejar para este futuro incerto - um processo chamado roadmapping. Por exemplo, Miami desenvolveu um plano de US $ 500 milhões para atualizar a infraestrutura, incluindo a instalação de nova capacidade de bombeamento e elevação de estradas para proteger propriedades à beira-mar em risco.

Essas competências se alinham com o pensamento baseado na resiliência e movem o país para longe de nossas abordagens padrão de simplesmente construir maior, mais forte ou mais redundante.

Planejamento para incertezas

Porque agora há mais incerteza em relação aos perigos, resiliência em vez de risco deve ser fundamental para o projeto e operação da infraestrutura no futuro. Resiliência significa que os sistemas podem resistir a eventos climáticos extremos e voltar à operação rapidamente.

Isso significa que os planejadores de infraestrutura não podem simplesmente alterar seus parâmetros de design - por exemplo, edifício para resistir a 1, Evento de 000 anos em vez de um evento de 100 anos. Mesmo se pudéssemos prever com precisão quais seriam esses novos níveis de risco para o próximo século, é tecnicamente, financeiramente ou politicamente viável para construir esses sistemas mais robustos?

É por isso que são necessárias abordagens baseadas na resiliência que enfatizem a capacidade de adaptação. As abordagens convencionais enfatizam a robustez, como construir um dique que seja capaz de suportar uma certa elevação do nível do mar. Essas abordagens são necessárias, mas dada a incerteza do risco, precisamos de outras estratégias em nosso arsenal.

Por exemplo, fornecer serviços de infraestrutura por meios alternativos quando nossa infraestrutura primária falhar, como a implantação de microrredes antes de furacões. Ou, os planejadores podem projetar sistemas de infraestrutura de forma que, quando falham, as consequências para a vida humana e a economia são minimizadas.

Esta é uma prática implementada recentemente na Holanda, onde os rios do delta do Reno podem inundar, mas as pessoas não podem viver na planície de inundação e os agricultores são indenizados quando suas safras são perdidas.

A incerteza é o novo normal, e a confiabilidade depende do posicionamento da infraestrutura para operar e se adaptar a essa incerteza. Se o país continuar a se comprometer com a construção da infraestrutura do século passado, podemos continuar a esperar falhas desses sistemas críticos e as perdas que vêm junto com eles.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.