Тонущие города — это городские среды, которые находятся под угрозой исчезновения из-за быстро меняющихся ландшафтов . Наибольший вклад в то, что эти города становятся непригодными для жизни, вносят комбинированные эффекты изменения климата (проявляющиеся в повышении уровня моря , усилении штормов и штормовых нагонах), проседания почвы и ускоренной урбанизации . [2] Многие из крупнейших и наиболее быстрорастущих городов мира расположены вдоль рек и побережий, что подвергает их стихийным бедствиям. Поскольку страны продолжают инвестировать людей, активы и инфраструктуру в эти города, потенциал потерь в этих областях также увеличивается. [3] Тонущие города должны преодолеть существенные барьеры, чтобы должным образом подготовиться к сегодняшнему динамичному экологическому климату.
Подавляющее большинство затонувших городов расположено в прибрежных низменностях. Эти районы особенно уязвимы к опасностям, связанным с климатом, но с древних времен они также были предпочтительными районами для поселения людей. Плодородие почвы, наличие пресной воды из рек, доступность благодаря плоскому рельефу, а также морю и водным путям, позволяющим осуществлять торговые пути, давно сделали прибрежные равнины ценными сельскохозяйственными и экономическими ресурсами. На протяжении всей истории эти районы продолжали развиваться и сегодня являются одними из самых густонаселенных регионов в мире. [4]
Растущие физические риски для многих прибрежных городов проистекают из сочетания факторов, связанных с быстрой урбанизацией, изменением климата и просадкой почвы. Многие из этих природных опасностей в значительной степени имеют антропогенное происхождение. [2] Во многих случаях фундаментальные аспекты, которые приводят к затоплению городов, тесно переплетаются, и со временем их становится все труднее решать.
Впервые в истории человечества большинство людей проживает в городских районах. По оценкам Организации Объединенных Наций , к 2050 году около 68% населения мира будет проживать в городских районах. [3] Урбанизация имеет огромные последствия, включая городское планирование , географию , социологию , архитектуру , экономику и общественное здравоохранение региона. [6] Скорость, с которой происходит урбанизация, также важна. Более медленные темпы урбанизации дают градостроителям время для принятия продуманных решений по планированию. После того, как города достигают зрелости, местным органам власти могут потребоваться десятилетия для разработки, финансирования и реализации крупных инфраструктурных проектов для смягчения проблем, вызванных быстрой урбанизацией.
В частности, некоторые регионы Азии в настоящее время переживают беспрецедентный рост городов. В настоящее время городское население Азии увеличивается на 140 000 человек в день и, как ожидается, почти удвоится с 1,25 миллиарда в 2006 году до 2,4 миллиарда к 2030 году. [2] Более тревожным фактом является то, что большая часть этого роста происходит вдоль побережий. В Китае рост населения в городских прибрежных районах в три раза превышал общенациональный темп роста. [2] Быстрый рост населения бросает вызов пропускной способности этих городских сред, что часто приводит к неэффективному управлению природными ресурсами. Для тонущих городов наиболее распространенным результатом является чрезмерный забор грунтовых вод, в конечном итоге приводящий к проседанию земли.
Низкорасположенные города особенно подвержены самым разрушительным последствиям изменения климата. Риски, связанные с изменением климата, продолжат расти в следующем столетии, даже если будет достигнуто резкое сокращение выбросов парниковых газов из-за встроенного импульса от предыдущих выбросов. [2] Более того, недавние отчеты Организации Объединенных Наций показали, что изменение климата может ускоряться, а не замедляться. Отчет о разрыве в выбросах за 2019 год подтвердил, что выбросы парниковых газов продолжают расти, несмотря на широко разрекламированные политические обязательства. [7] Далее в отчете подчеркивается, что страны должны увеличить свои предполагаемые национальные определяемые вклады в три раза, чтобы оставаться ниже цели в 2 °C, и более чем в пять раз, чтобы достичь цели в 1,5 °C. [7]
Прибрежные города понесут самые большие последствия изменения климата из-за своей близости к морю. Штормовые нагоны и приливы могут сочетаться с повышением уровня моря и оседанием почвы, что еще больше увеличит наводнения во многих регионах. [8] Зачастую даже недавно завершенные инфраструктурные проекты не учитывают должным образом быстро меняющийся климат. Прибрежные мегаполисы Азии особенно подвержены риску, поскольку меры защиты от наводнений в некоторых городах были названы недостаточными даже для наводнений, происходящих раз в 30 лет. [2]
Хотя отчеты сильно различаются в прогнозах высоты подъема уровня моря в будущем, оценки МГЭИК предсказывают подъем на 1 метр в течение следующего столетия. [9] В других отчетах оценки МГЭИК считаются слишком низкими и предполагают уровни ближе к 1,9 метра к 2100 году. [10] Поскольку уровень моря продолжает повышаться, прибрежные города сталкиваются с проблемами надлежащего моделирования и подготовки к учащению штормовых нагонов, вызванных тропическими штормами.
Риски, вызванные повышением уровня моря, будут только усугубляться усиливающимися штормами. Поскольку океаны продолжают нагреваться, уровень осадков в тропических циклонах и интенсивность циклонов, вероятно, возрастут. Исследования, проведенные NOAA, также предполагают, что повышение глобальной температуры на 2 °C приведет к увеличению доли тропических штормов, которые достигнут уровней 4-й и 5-й категории. [11] Ураган Сэнди (2012), который был штормом только 3-й категории, нанес ущерб почти на 70 миллиардов долларов США. [12] Кроме того, изменение климата может привести к изменению траекторий тропических циклонов, принося штормы в места, которым ранее не приходилось бороться с крупными ураганами. [2] Эти уязвимые районы, вероятно, не будут знать и плохо подготовлены к постоянно усиливающимся штормам.
Просадка — это внезапное опускание или постепенное оседание поверхности земли с небольшим или нулевым горизонтальным движением. [13] Просадка земли может иметь как прямые, так и косвенные последствия для городов. Прямые воздействия часто проявляются в виде структурных повреждений основных инфраструктурных систем, включая сети управления водными ресурсами, здания и автомагистрали. Просадка земли также дополнительно увеличивает растущий риск прибрежных наводнений , и зачастую чистая скорость проседания превышает скорость повышения уровня моря. В Бангкоке Сиамский залив поднимается на 0,25 см в год, но город опускается гораздо быстрее, до 4 см в год. [14] Эта просадка значительно увеличивает уязвимость к наводнениям, что в конечном итоге может привести к значительному экономическому ущербу и гибели людей. [1]
На протяжении двадцать первого века, по мере того как эти города продолжали расти, пресная вода становилась все более ценным ресурсом. Из-за плотного населения вдоль речных дельт, промышленного развития и ослабленной или отсутствующей защиты окружающей среды, речные воды часто загрязнялись. Это стало 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. [4] Когда грунтовые воды извлекаются из водоносных горизонтов в недрах быстрее, чем они могут пополняться, под землей образуются пустоты. По мере того, как земля нагружается, чаще всего за счет усиленного развития, почва сжимается, и земля начинает проседать. В зависимости от геологии региона проседание может происходить быстро, как во многих прибрежных равнинах, или медленнее в зависимости от глубины коренной породы. [15]
Высокие здания могут вызывать просадку земли, давя на почву под собой своим весом. Проблема уже ощущается в Нью-Йорке , районе залива Сан-Франциско , Лагосе . [16] [17]
Венецию часто приводят в пример города, страдающего от проседания, однако это относительно незначительный случай, имеющий в основном историческое происхождение. Более серьезными являются азиатские мегаполисы с концентрацией миллионов людей, живущих на уровне или даже ниже среднего уровня моря. [18] Некоторые города, такие как Токио , разработали сложные методы измерения, мониторинга и борьбы с проседанием земли. Но многие другие крупные города ( Ханой , Хайфон , Янгон , Манила и т. д.), особенно в развивающихся странах, не имеют данных о своем проседании, которое далеко не поддается контролю. [18] Многие города не обладают ресурсами, необходимыми для проведения сложных и часто дорогостоящих геологических, геотехнических и гидрогеологических исследований, требуемых для точного измерения и моделирования будущего проседания земли.
Мехико — пример тонущего города, который не является ни прибрежным, ни низменным. Первоначально город был построен ацтеками над большим водоносным слоем в 1300-х годах. Первоначально оседание было вызвано нагрузкой крупных ацтекских и испанских сооружений. Город быстро рос в девятнадцатом веке, а вместе с ним рос и спрос на воду. К 1854 году в водоносном слое под Мехико было пробурено более 140 скважин. [19] Хотя ранние культуры черпали воду из тех же озер и водоносных слоев, их было всего 300 000 человек по сравнению с нынешним населением города в 21 миллион. Сегодня исторический и густонаселенный город быстро тонет с разной скоростью от 15 до 46 см/год. Город также в настоящее время страдает от проблем нехватки воды, что подчеркивает общую положительную обратную связь, которая существует в тонущих городах.
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 — и мировой экономики. В то время как стихийные бедствия приводят к средним экономическим потерям в размере от 60 до 100 миллиардов долларов США в год, одна крупномасштабная катастрофа может легко превзойти это, как доказали ураганы Сэнди и Мария. [3] Многочисленные тонущие города по всему миру становятся все более подверженными стихийным бедствиям, многие из которых не имеют финансовых средств, чтобы подготовиться к надвигающимся штормам.
В июле и августе наводнения во время прилива часто бывают около уровня метро в Мумбаи , что явно указывает на надвигающиеся климатические опасности. Одно исследование оценило стоимость повышения уровня моря на 1 метр для Мумбаи в 71 миллиард долларов США. [20] В настоящее время на Хошимин приходится 40% ВВП Вьетнама, и он стал особенно уязвимым из-за повышения уровня моря, проседания почвы и продолжающейся урбанизации. [2] Бангкок также сильно подвержен речным наводнениям, поскольку сильный шторм может иметь потенциально огромные последствия для национальной экономики. Это было подтверждено в 2011 году, когда река Чао Прайя вышла из берегов, и потери составили около 10% ВВП Таиланда. [3]
Хотя многие города США менее подвержены и лучше оснащены для борьбы с последствиями изменения климата, в некоторых случаях города США особенно восприимчивы с точки зрения экономического риска. В исследовании, проведенном Zillow , компания по недвижимости обнаружила, что общая стоимость недвижимости в размере 882 миллиардов долларов окажется под водой, если уровень моря поднимется на шесть футов. [21] Кроме того, оценка учитывает только повышение уровня моря и не учитывает возможность крупных штормов или проседания земли. Только на Нью-Йорк приходится около 8% ВВП США, и за последнее десятилетие он пережил дорогостоящие штормы. Мегапроекты , такие как The BIG U (NYC), были предложены для защиты от будущих суперштормов и долгосрочного повышения уровня моря. Однако возникают серьезные вопросы относительно эффективности и социальной ответственности проекта.
Азиатская урбанизация будет сопровождаться значительным ростом числа городских бедняков, 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 установлено, что к 2070 году примерно половина всего населения, которому угрожает прибрежное затопление, будет проживать всего в десяти мегаполисах, все, кроме одного, расположенного в Азии. [22] В другом отчете анализируются 616 крупнейших мегаполисов, в которых проживает 1,7 миллиарда человек и которые охватывают около 34 000 миллиардов долларов мирового ВВП. Исследование показало, что риск наводнений угрожает большему количеству людей, чем любая другая природная катастрофа. [3]
Городская беднота будет нести непропорциональное бремя риска изменения климата , поскольку они, вероятно, поселятся в районах, наиболее подверженных наводнениям. Это также наблюдалось во многих городах США, поскольку жилье с низким доходом, как правило, расположено в зонах затопления. Ураган Катрина в Новом Орлеане непропорционально сильно повлиял на сообщества с низким доходом и меньшинства, поскольку самые богатые сообщества расположены выше уровня моря и, таким образом, дополнительно защищены от крупных штормов. [23] Сильно пострадавшие районы, такие как Орлеанский приход и 9-й округ , в основном содержат сообщества меньшинств, и поэтому последствия неравномерно распределены.
В других странах экологические беженцы стали особенно сложной проблемой для правительств. В Бангладеш повышение уровня моря и вызванные им наводнения заставили многих людей бежать в города Индии. [24] В ближайшие десятилетия, поскольку надвигающиеся штормы начнут наносить ущерб крупным тонущим городам, экологические беженцы, вероятно, станут глобальным явлением.
Тонущие города даже заставили некоторые страны внести радикальные политические изменения. 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 с оседанием продолжат оставаться нерешенными, части города будут полностью затоплены к 2050 году. [25] Экологические проблемы Джакарты стали настолько серьезными, что правительство Индонезии предложило перенести столицу из Джакарты в новый город в Калимантане на Борнео. [26] Этот шаг надеется облегчить некоторые проблемы неравенства и растущего населения в Джакарте за счет переселения значительной части населения в новую столицу. Спорный шаг не является беспрецедентным, но, вероятно, является одним из первых переносов столицы, вызванных экологическими силами.
Во многих случаях городские власти не смогли справиться с проблемами, связанными с тонущими городами. Хотя у каждого города есть свои специфические проблемы, ниже приведены общие препятствия для городской адаптации:
Первым шагом в снижении рисков, связанных с затоплением городов, является повышение осведомленности граждан и городских чиновников. Некоторые уязвимости затопленных городов невозможно контролировать с помощью инженерных проектов, таких как изменение климата, поэтому крайне важно, чтобы городские чиновники знали о рисках и уязвимостях, которым подвергается их регион. [2] Это начинается с проведения местных и региональных оценок, которые анализируют риски наводнений на уровне города, и завершается созданием долгосрочного плана устойчивости для городов. На этом этапе изменение климата больше не может быть смягчено. Международные цели надеются уменьшить его воздействие в течение двадцать первого века, однако города должны проектировать с учетом адаптации к климату.
Другие компоненты тонущих городов находятся под контролем городских властей и могут быть успешно смягчены. Первым шагом к успешной стратегии смягчения проседания является измерение и понимание его первопричин. Сегодня используется множество различных методов, включая оптическое нивелирование, GPS- съемку, спутниковые снимки LIDAR и InSAR . [1] В идеале для проведения первоначальных исследований будет использоваться комбинация методов. Многие города успешно внедрили политику по снижению проседания. В Токио правила грунтовых вод были введены в начале 1960-х годов, и десять лет спустя проседание прекратилось. [1] Шанхай является еще одним примером города, который успешно реализовал стратегию смягчения проседания. Шанхай внедрил метод активной подпитки, который активно закачивает равное количество воды обратно в недра по мере извлечения воды. [1] Если предположить, что скорости откачки находятся в равновесии со скоростями подпитки, это доказано как успешная стратегия.
Для многих тонущих городов адаптация является более реалистичной стратегией, поскольку многие из обратных связей, связанных с урбанизацией, слишком сильны, чтобы их преодолеть. Для большинства тонущих городов самой большой проблемой, связанной с адаптацией, часто становится стоимость. Стоимость адаптации к изменению климата , необходимая развивающимся странам, в основном в Азии, оценивается Всемирным банком в 75–100 миллиардов долларов США в год. Однако адаптационный фонд Организации Объединенных Наций остается катастрофически недостаточным в размере 18 миллионов долларов США. [2] Для многих стран потребуется иностранная помощь для финансирования крупных проектов по адаптации.
Основным компонентом адаптации к изменению климата является установка защиты от наводнений, систем оповещения/планирования эвакуации, а также землепользования и пространственного планирования. [2] Строительство крупных морских дамб , дамб и отводных каналов ведется во многих городах, но эти решения часто только ограничивают ущерб и должны сочетаться с системами оповещения и планами эвакуации. Системы оповещения и планы эвакуации, вероятно, являются единственным ответом в борьбе с крупномасштабными катастрофами, чтобы избежать значительных потерь жизни. Однако, как было показано во время урагана Катрина, эвакуация не является легковыполнимой задачей, поскольку жители часто не желают покидать свое незащищенное имущество. [2]
Как обсуждалось ранее, риск наводнений остается крупнейшим естественным риском для затопляемых городов во всем мире. Необходимость регулирования землепользования для снижения подверженности риску наводнений должна быть наивысшим приоритетом многих правительств. [ 2] Нидерланды внедрили общенациональную программу под названием «Программа для реки», которая направлена на то, чтобы дать реке больше пространства для управления более высокими уровнями воды по всей стране. [27] Предоставляя буферное пространство для рек, которые разливаются естественным образом, затопляемые города могут снизить риск наводнений, которые влияют на устоявшуюся застроенную среду.