Hus langs Saigon-elven i Vietnam. Tony La Hoang / Unsplash, CC BY-SA
Nedbøren som har oversvømmet Nord-England er siste på en lang rekke av flomhendelser som er i ferd med å bli landets nye normale. Over hele verden forventes faktisk flom å bli hyppigere og mer ekstreme når planeten varmes opp.
Å bygge robuste flomforsvar og modellering av sårbare områder er avgjørende for å unngå tap av liv og levebrød fra disse ødeleggende værhendelsene. Men vår nye forskning avslører at elvenes kapasitet til å holde vann strømmer i sine bredder kan endre seg raskt - og når de ikke anerkjenner dette, kan noen flommodeller og forsvar være underutstyrte for å håndtere konsekvensene når de gjør det.
Mange antar at flom skyldes tung nedbør. Dette er sant, men bare en del av forklaringen. Flom oppstår også når vannmengden som renner utover landet overstiger elvenes kapasitet til å føre den strømmen - som tilfellet var når elven Don brøt med flomforsvar i Sheffield-området nylig. Så er flom delvis forårsaket av mengden regn som faller, delvis av fuktigheten som allerede er i bakken, og delvis etter elveres kapasitet til å inneholde vann innenfor sine kanaler.
Dette betyr at hvis kapasitetene til elvekanaler endres, så kan to identiske nedbørshendelser som faller på lignende våt grunn føre til oversvømmelse av svært forskjellig alvorlighetsgrad.
De fleste elver endrer seg for alltid. De er formet av sedimentene og vannet de har med seg. Mennesker har endret seg de fleste av verdens elver på en eller annen måte. I noen tilfeller er dette gjennom direkte innflytelse, for eksempel damkonstruksjon eller elteknikk. Andre påvirkninger er indirekte - ved å bygge på land i nærheten reduserer bakkenes kapasitet til å absorbere vann, landbruk henter vann fra elver og avskoging lar mer vann strømme andre steder.
Etter at elven Don sprengte sine bredder på steder, oversvømmet flere veier i bysentre som Rotherham. DnG Photography / Shutterstock
Elver reagerer også på klimaendringer. I tørrere perioder, mindre vann renner gjennom elvesystemer. Dette betyr at det ofte er mindre energi å flytte sedimentene ved sengene, slik at nivåene på elveleiene gradvis kan stige og redusere elvens kapasitet. Rikelig plantevekst i kanalen kan også redusere en elvekanals kapasitet med bremse flyten.
Men det er ikke alltid like lett å forutsi hvordan elver vil endre seg. Ekstreme skift i kanalform og kapasitet kan oppstå veldig raskt. Etter en nylig flom i Spania steg den ene elven nesten en meter ettersom enorme mengder sediment fra oppstrømmen ble fortrengt og dumpet videre. I tropiske elvesystemer, som har en tendens til å bære mer sediment enn tempererte elver, kan disse endringene være flere meter.
Usikker risiko
Dessverre blir slike endringer vanligvis ignorert av flomingeniører og modellerere, som generelt behandler kanalen som en fast funksjon. Hvis elver faktisk endrer kapasitet i rom og tid, kan estimater for flom sannsynlighet være uriktige, noe som setter mennesker og eiendom i fare.
Motivert av disse bekymringene undersøkte vi tempoet i hvilke kanalendringer som skjer, og i hvilken grad disse endringene kan være drevet av klima. Vi begynte med en enkel konseptuell modell: Klima kontrollerer nedbør, nedbør påvirker elvestrømmen, og elveflyt former kanalkapasitet.
Direkte observasjoner av denne koblingen manglet i elvesystemer over korte tidsskalaer. Så vi tok 10,000 målinger av kapasiteten til 67 elver i USA, og dekket en periode på nesten 70 år. Vi samlet også data om nedbør og elveflyt for å vurdere hvordan klimaendringer påvirket elvenes kapasitet.
Vi oppdaget at midlertidige forskyvninger i elvekapasitet, som varer i år til tiår, var langt hyppigere enn man tidligere hadde antatt. Totalt sett har elvekapasiteten en tendens til å øke i perioder som er våtere enn gjennomsnittet på grunn av større erosjon av elvekanaler, og nedgang i tørrere perioder.
Den flomutsatte Ganges-elven er en livline for millioner som lever langs dens løp. Joachim Bago / Shutterstock
Vi fant også at flerårige klimasykluser som påvirker regionale nedbørsmønstre - for eksempel El Niño sørlige oscillasjon - kan føre til at kanalkapasiteten utvides og trekker seg sammen, kanskje i global skala. Bevæpnet med denne kunnskapen, kan vi etter hvert være i stand til å forutsi hvordan kapasiteten til elver endres, og dermed bedre forstå flomrisikoen.
I tempererte regioner som Storbritannia, der elver har en tendens til å være vegetert, sterkt konstruert og relativt stabile, er delikate endringer i kanalkapasitet vanskelig å oppdage og sannsynligvis ikke være livstruende. Imidlertid i elvesystemer som har høye volum av sediment, eller i deler av verden der nedbøren varierer betydelig i løpet av året, kan plutselige reduksjoner i elvekapasitet dramatisk øke flomrisikoen for nærliggende bosetninger. For eksempel Ganges-Brahmaputra elven i India og Bangladesh faller inn under denne kategorien. Kapasiteten er allerede i endring, og flomslettene er noen av de tettest befolkede i verden.
Dessverre har vi fortsatt veldig dårlig forståelse av arten og årsakene til endring av kanalkapasitet i de fleste regioner - og det er de stedene som er mest utsatt for å ha minst data. For bedre å forstå hva som skjer, må vi bruke satellittbilder for å overvåke hvor raske elver reagerer på endringer i klimaet. Det vi ennå ikke kan gjøre er å overvåke elvejusteringen i sanntid. Å utvikle teknologier som gjør dette vil forbedre vår forståelse av hvordan endringer i elveform og kapasitet påvirker flomrisiko over hele verden.
Inntil denne informasjonen blir åpenbar, bør flomodeller og forsvarsstrukturer bygge denne usikre risikoen inn i utformingen. Dette kan gjøre hele forskjellen for de som bor i utsatte områder.
Om forfatteren
Louise Slater, førsteamanuensis i fysisk geografi, University of Oxford; Abdou Khouakhi, forskningsansvarlig, klima- og værdataanalyse, Loughborough University, og Robert Wilby, professor i hydroklimatisk modellering, Loughborough University
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker
Climate Adaptation Finance and Investment i California
av Jesse M. Keenan
Denne boken fungerer som en guide for lokale myndigheter og private foretak når de navigerer i det ukjente vannet for å investere i klimatilpasning og fleksibilitet. Denne boken tjener ikke bare som en ressursguide for å identifisere potensielle finansieringskilder, men også som en veikart for kapitalforvaltning og offentlige finansprosesser. Det fremhever praktiske synergier mellom finansieringsmekanismer, samt konflikter som kan oppstå mellom ulike interesser og strategier. Mens hovedfokus for dette arbeidet er på delstaten California, gir denne boken bredere innsikt for hvordan stater, lokale myndigheter og private bedrifter kan ta de kritiske første skrittene i å investere i samfunnets kollektive tilpasning til klimaendringer. Tilgjengelig på Amazon
Naturbaserte løsninger for klimaendring i byområder: Sammenheng mellom vitenskap, politikk og praksis
av Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Denne åpne tilgangsboken samler forskningsresultater og erfaringer fra vitenskap, politikk og praksis for å markere og diskutere viktigheten av naturbaserte løsninger for tilpasning til klimaendring i urbane områder. Det legges vekt på potensialet i naturbaserte tilnærminger for å skape flere fordeler for samfunnet.
Ekspertbidragene presenterer anbefalinger for å skape synergier mellom pågående politiske prosesser, vitenskapelige programmer og praktisk implementering av klimaendringer og naturverntiltak i globale byområder. Tilgjengelig på Amazon
En kritisk tilnærming til tilpasning av klimaendringer: diskurser, retningslinjer og praksis
av Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Dette redigerte volumet samler kritisk forskning om diskurser, tilpasningspraksis, politikk og praksis fra et tverrfaglig perspektiv. Med eksempler fra land som Colombia, Mexico, Canada, Tyskland, Russland, Tanzania, Indonesia og Stillehavsøyene, beskriver kapitlene hvordan tilpasningsforanstaltninger tolkes, forvandles og implementeres på grusrotsnivå og hvordan disse tiltakene endrer eller forstyrrer maktforhold, juridisk pluralismm og lokal (økologisk) kunnskap. Som helhet har boken utfordret etablerte perspektiver for tilpasning av klimaendringer ved å ta hensyn til spørsmål om kulturelt mangfold, miljømessige rettigheter og menneskerettigheter, samt feministiske eller kryssende tilnærminger. Denne innovative tilnærmingen tillater analyser av de nye konfigurasjonene av kunnskap og kraft som utvikler seg i navnet på klimaendringer. Tilgjengelig på Amazon
Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.
