p Na segunda maior cidade do Quênia, Mombaça, a demanda por água deve dobrar até 2035 para cerca de 300, 000 metros cúbicos por dia. No atual clima quente e úmido de Mombaça, que a água vem de um volume substancial de precipitação que também pode mudar significativamente com o aquecimento da região nas próximas décadas, de acordo com as projeções do modelo climático global. p O que não está claro nas projeções, Contudo, é se os níveis de precipitação irão aumentar ou diminuir junto com o aquecimento.

p A direção final e a magnitude da mudança de precipitação é uma grande preocupação para os projetistas de um sistema proposto de barragem e reservatório que irá capturar o escoamento para o rio Mwache, que atualmente totaliza cerca de 310, 000 metros cúbicos por dia. A grande incerteza no escoamento futuro torna difícil determinar a capacidade do reservatório necessária para atender a demanda de água de Mombaça ao longo de sua vida útil estimada de 100 anos. O planejador da cidade, portanto, precisa decidir se deve investir em um caro, barragem de grande escala para fornecer um abastecimento de água consistente sob o clima futuro mais seco projetado pelos modelos, uma barragem de menor escala que poderia acomodar as necessidades atuais, ou comece pequeno e crie capacidade conforme necessário.

p Para ajudar cidades como Mombaça a resolver essas decisões importantes, uma equipe de pesquisadores do Programa Conjunto do MIT sobre Ciência e Política de Mudança Global desenvolveu um novo, abordagem sistemática para projetar infraestrutura hídrica de longo prazo em meio às incertezas das mudanças climáticas. Sua estrutura de planejamento avalia o potencial para aprender sobre as mudanças climáticas regionais ao longo do tempo, conforme novas observações se tornam disponíveis, e, assim, avaliar a adequação de abordagens flexíveis que adicionam capacidade de armazenamento de água de forma incremental se o clima se tornar mais quente e seco.

p Os pesquisadores descrevem a estrutura e sua aplicação a Mombaça na revista Nature Communications .

p Uma nova estrutura para o projeto de infraestrutura hídrica

p Usando a estrutura para comparar os custos de vida prováveis ​​de uma abordagem flexível com os de duas estáticas, opções irreversíveis para a barragem proposta em Mombaça - projetada para os mais secos, clima mais quente, a outra, para o clima atual - a equipe de pesquisa concluiu que a abordagem flexível é a mais econômica, ao mesmo tempo em que mantém um abastecimento confiável de água para Mombaça.

p "Descobrimos que a opção adaptativa flexível, o que permite que a altura da barragem seja aumentada incrementalmente, reduz substancialmente o risco de infraestrutura excessiva de que você não precisa, e mantém um nível semelhante de confiabilidade do abastecimento de água em comparação a ter uma barragem maior desde o início, "diz Sarah Fletcher, o autor principal do estudo, um pós-doutorado no Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do MIT.

p O trabalho de Fletcher no estudo foi concluído em grande parte como um Ph.D. estudante do Instituto de Dados do MIT, Sistemas e Sociedade sob a supervisão do co-autor e Cientista de Pesquisa do Programa Conjunto do MIT Kenneth Strzepek, e em colaboração com a coautora e ex-associada de pesquisa do Programa Conjunto Megan Lickley, agora um Ph.D. estudante do Departamento da Terra, Ciências Atmosféricas e Planetárias.

p O governo queniano está agora nos estágios finais do projeto da barragem de Mwache.

p "Devido aos esforços do Programa Conjunto para disponibilizar pesquisas climáticas de ponta para uso global, os resultados deste estudo informaram o projeto em andamento e o processo de planejamento mestre, "diz Strzepek." É uma ilustração perfeita da missão do MIT Global:'Do Mundo. No mundo. Para o mundo.'"

p Ao identificar oportunidades para aplicar de forma confiável abordagens flexíveis, em vez de estáticas, para o projeto de infraestrutura de água, a nova estrutura de planejamento poderia liberar bilhões de dólares em economias em investimentos de adaptação climática - economias que poderiam ser repassadas para fornecer soluções de infraestrutura hídrica para muitas outras comunidades com recursos limitados que enfrentam riscos climáticos substanciais.

p Incorporando o aprendizado na tomada de decisões de grande infraestrutura

p O estudo pode ser o primeiro a abordar uma limitação no planejamento da infraestrutura hídrica atual, que tradicionalmente assume que as estimativas de incerteza das mudanças climáticas atuais persistirão ao longo de todo o cronograma de planejamento, um que normalmente se estende por várias décadas. Em muitos casos, essa suposição causa flexibilidade, opções de planejamento adaptativo para parecerem menos econômicas do que as abordagens estáticas. Ao estimar antecipadamente quanto os planejadores podem esperar aprender sobre as mudanças climáticas no futuro, a nova estrutura pode permitir que os tomadores de decisão avaliem se as abordagens adaptativas são confiáveis ​​e econômicas.

p "Os modelos climáticos podem nos fornecer uma gama útil de trajetórias potenciais do sistema climático, "diz Lickley." Há uma incerteza considerável em termos da magnitude e do momento dessas mudanças nos próximos 50 a 100 anos. Neste trabalho, mostramos como incorporar o aprendizado a essas grandes decisões de infraestrutura à medida que ganhamos novos conhecimentos sobre a trajetória do clima nas próximas décadas. "

p Usando esta ferramenta de planejamento, um planejador de cidade pode determinar se faz sentido escolher uma abordagem de projeto estática ou flexível para um sistema de infraestrutura de água proposto com base nas projeções atuais de temperatura máxima e mudança de precipitação ao longo da vida útil do sistema, junto com informações que eventualmente virão de observações futuras de mudança de temperatura e precipitação. No estudo, os pesquisadores realizaram esta análise para a barragem de Mombaça proposta em milhares de futuras simulações climáticas regionais cobrindo uma ampla gama de tendências potenciais de temperatura e precipitação.

p "Por exemplo, se você começou em uma trajetória de alta temperatura e daqui a 40 anos você permanecerá nessa trajetória, você saberia que nenhuma das opções de design de baixa temperatura são mais viáveis, "diz Fletcher." Nesse ponto, você teria excedido uma certa quantidade de aquecimento, e poderia, então, descartar a opção de planejamento de baixa mudança de temperatura, e tirar proveito de uma abordagem adaptativa para aumentar a capacidade. "

p O desenvolvimento futuro da estrutura de planejamento pode incorporar a análise do potencial para aprender sobre outras fontes de incerteza, como o crescimento da demanda por recursos hídricos, durante o ciclo de vida de um projeto de infraestrutura hídrica.