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Zone di inondazione costiere e Cambiamenti climatici: Uno studio del Golfo del Messico
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Il Golfo del Messico è una delle regioni più profuse negli Stati Uniti, affrontando pressioni crescenti da livelli di mare, uragani più forti e mutevoli modelli di precipitazioni. Le comunità costiere dal Texas alla Florida si stanno allegando con la realtà che le zone di inondazione stanno espandendo, e la frequenza di eventi di inondazione grave sta accelerando. Capire l'intersezione dei cambiamenti climatici e delle zone di inondazione costiera non è semplicemente un esercizio accademico - è essenziale per proteggere le attuali risorse naturali di adattamento del Golfo.
Il Golfo del Messico: una regione a rischio
La costa del Golfo è caratterizzata da una topografia a basso profilo, da ampie isole di barriera e da un ampio scaffale continentale che amplifica l'ondata di tempesta. Molte delle principali città della regione, tra cui Houston, New Orleans, Tampa e Mobile, si trovano a o vicino al livello del mare. L'area è anche sede di infrastrutture critiche di energia, i porti in piena espansione e le fragili zone umide.
Le acque del Golfo del caldo alimentano tempeste tropicali e uragani, e i modelli climatici progetteranno che la proporzione di uragani maggiori (categoria 3 e sopra) aumenterà in un mondo di riscaldamento. Inoltre, lo sviluppo umano ha alterato i modelli di drenaggio naturale, rimosso le zone umide protettive e aumentato il valore dei beni in modo dannoso.
Comprendere le zone di inondazione costiere
Le zone costiere sono aree geograficamente definite dove l'alluvione è probabile durante eventi a livello di acqua estrema, come l'ondata di tempesta, alte maree, o l'ondata di onde. Negli Stati Uniti, l'autorità primaria per la mappatura dei rischi di inondazione è l'Agenzia federale di gestione delle emergenze (FEMA), che produce Flood Insurance Rate Maps (FIRMs) che progettano aree di inondazione speciali (FAM) che hanno una probabilità annuale di 1% di inondazione di inondazione di dati di inondazione di inondazione di inondazione di in genere 100 anni
Il Golfo del Messico presenta sfide di mappatura uniche. Lo scaffale continentale superficiale della regione può produrre ondate di tempesta che si estendono lontano nell'entroterra, e la natura dinamica delle isole di barriera e delle zone umide costiere significa che le zone di inondazione possono cambiare nel tempo. Il cambiamento climatico aggiunge ulteriore complessità: come i livelli del mare aumentano, il livello di base dell'acqua che incorpora oggi 100 anni di inondazione evento più frequente.
Zone di inondazione sono classificate a livello di rischio. Zone VE è la zona costiera più alta rischio, soggetto ad azione d'onda durante un evento di inondazione di probabilità dell'1%. Zone AE e Zone A sono anche ad alto rischio, con altezze d'onda inferiori a tre piedi o nessuna azione d'onda, rispettivamente.
Cambiamento climatico Drivers of Aumentata Rischio di inondazione
Il cambiamento climatico amplifica il rischio di inondazione costiera attraverso diversi meccanismi interconnessi. Il più diretto è l'aumento del livello del mare, ma i cambiamenti nell'intensità della tempesta, nelle precipitazioni e nella temperatura dell'oceano svolgono anche ruoli significativi.
Risorgimento del livello del mare nel Golfo
Il livello globale medio medio del mare è aumentato di circa 8–9 pollici dal 1880, con circa un terzo di quello che si verifica negli ultimi 25 anni. Nel Golfo del Messico, l'aumento relativo del livello del mare è superiore alla media globale a causa di sottospecie terra. Ad esempio, le parti della costa della Louisiana stanno sperimentando tassi di aumento del livello del mare di oltre 3 piedi per secolo.
Un aumento di 1 metro di livello del mare può trasformare un evento di tempesta di 100 anni in un evento di 50 anni o addirittura 10 anni, aumentando notevolmente la probabilità di danni all'alluvione. Le aree a basso costo come il Delta del fiume Mississippi, la costa del Golfo della Florida e le isole della barriera del Texas sono particolarmente esposte.
Attività uragano e la tempesta
Il Golfo del Messico è sempre stato un bacino di uragano-prono, ma le temperature oceaniche più calde stanno rendendo le tempeste più potenti. Gli uragani guadagnano energia dalle acque superficiali calde; le temperature della superficie del Golfo sono aumentate di circa 1-2°F rispetto al secolo scorso. La ricerca indica che la percentuale di uragani che raggiungono la categoria 4 o 5 è aumentata a livello globale, causando diverse tempeste catastrofiche nel corso degli ultimi anni 2017.
L'aumento dell'acqua, che supera il livello normale di marea causato dai venti di una tempesta, è il principale autista di inondazioni costiere durante gli uragani. Un'atmosfera più calda può anche contenere più umidità, aumentando i totali delle precipitazioni durante le tempeste. L'uragano Harvey, ad esempio, ha prodotto oltre 60 pollici di pioggia in parti del Texas, un record per una singola tempesta negli Stati Uniti, che porta a una combinazione di tempesta intensa
Altri piloti: Precipitazione e Sostanza Terrestre
Oltre al livello del mare e alle tempeste, il cambiamento climatico sta alterando i modelli di precipitazioni nella regione del Golfo. Gli eventi a forti precipitazioni sono diventati più frequenti e intensi negli Stati Uniti sud-orientale. Quando questi eventi coincidono con alte maree o con un'ondata di tempesta, la capacità di drenaggio delle comunità costiere è sopraffatta, portando a "compound flooding" (inondazione totale delle acque elevate).
Nel Delta del fiume Mississippi, la privazione dei sedimenti causata da leve e dighe ha ridotto la costruzione di terreni naturali. L'estrazione di acqua di terra per l'agricoltura e l'uso comunale ha anche causato la sottosidenza nel Texas costiero, Louisiana e Florida. Alcune aree stanno affondando a tassi di diversi pollici per decennio, raddoppiando efficacemente il tasso di aumento del livello del mare sperimentato localmente.
Impatti socioeconomici e ambientali
L'espansione delle zone costiere del Golfo del Messico ha profonde conseguenze: sul lato ambientale, l'intrusione delle acque salate spinge verso l'interno, uccidendo paludi d'acqua dolce e paludi cipressi. Le foreste di mangrovie, che forniscono un habitat critico e una protezione dalle tempeste, stanno migrando verso nord ma non possono tenere il passo con l'aumento del livello del mare.
La regione sostiene il più grande complesso portuale della nazione (Houston), un'industria petrolifera e del gas, e un settore turistico fiorente. Flooding danneggia case, imprese e infrastrutture. L'uragano Katggrina (2005) ha causato oltre 12 miliardi di dollari di danni, e più recenti tempeste hanno spinto quella cifra più alta.
Socialmente, il rischio di inondazione colpisce in modo sproporzionato comunità e comunità di colore a basso reddito, che vivono spesso in aree meno protette e a basso profilo. A New Orleans, la Lower Ninth Ward e altri quartieri storicamente neri hanno subito danni catastrofici durante Katrina e hanno lottato per ricostruire. Lo spostamento dopo una grande inondazione può alterare definitivamente il tessuto di una comunità.
Adattamento e strategie di mitigazione
Le comunità costiere del Golfo stanno perseguendo una vasta gamma di strategie per gestire i rischi di inondazione in aumento, che rientrano in tre grandi categorie: misure strutturali, soluzioni basate sulla natura e strumenti politici/pianning.
Misure strutturali
Le infrastrutture dure come i muri di mare, le inondazioni, le barriere di sbalzo e di tempesta sono state a lungo la prima linea di difesa. Il sistema di riduzione del rischio di uragani e tempeste di New Orleans, ricostruito dopo Katrina, comprende 350 miglia di leve e pareti di inondazione, stazioni di pompaggio, e la più grande barriera di sbalzo del mondo - il lago Borgne Surge Barrier.
Soluzioni basate sulla natura
I terreni umidi e le barriere naturali, pur mantenendo le stesse condizioni di vita, offrono una protezione dell'onda economica e sostenibile. Le terre umide, le mangrovie, le paludi di sale e le barriere ostriche, che assorbe l'energia dell'onda, stabilizzano le coste e immagazzinano l'acqua in eccesso.
Politica e Pianificazione
Molti paesi del Golfo stanno rivedendo le loro ordinanze di gestione delle alluvioni per richiedere l'aumento di nuove costruzioni sopra le elevazioni di inondazioni progettate, tra cui le future quote di aumento del livello del mare. Alcune città, come Miami Beach, hanno adottato il finanziamento "obbligazione di resilienza" per aumentare le strade e migliorare il drenaggio.
La gestione del ritiro, che consente di trasferire le persone e le infrastrutture nelle zone più profuse, rimane una discussione difficile ma necessaria. I programmi di acquisto dopo le grandi inondazioni sono stati utilizzati nelle alluvioni di Houston e nell'Isola di Jean Charles della Louisiana, dove una comunità nativa americana viene trasferita quando la terra scompare. Tali programmi sono costosi e tassanti emotivamente, ma possono essere l'unica soluzione a lungo termine per la natura più vulnerabile.
Impegno comunitario e Avviso precoce
I progressi nella tracciabilità degli uragani e nella modellazione delle sovratensioni hanno migliorato i tempi di guida, ma la comunicazione efficace rimane una sfida. I programmi basati sulla comunità che addestrano gli "ambasciatori di rischio di inondazione" locali possono aiutare i residenti a capire le loro opzioni di progettazione e di assicurazione delle zone di inondazione.
Focus regionale: Tre punti caldi della costa del Golfo
Le sfide che la costa del Golfo non è uniforme, tre sottoregioni illustrano la diversità delle dinamiche delle zone di inondazione e degli sforzi di adattamento.
New Orleans e il Delta del Mississippi
New Orleans è famosa sotto il livello del mare e si basa su un ampio sistema di levee. Il rischio di inondazione della regione è aggravato da una rapida perdita di terra nel delta circostante, in gran parte a causa della fame dei sedimenti dall'ingegneria fluviale. Il Piano di Padrone Costiera sottolinea i diversioni di sedimenti per ricostruire le zone umide, ma il progresso è lento e finanzia incerto.
Regione di Houston-Galveston
Houston ha sperimentato ripetute inondazioni catastrofiche dagli uragani (Harvey) e gli eventi di pioggia pesanti (Tax Day flood, Memorial Day flood). Il suo rischio di inondazione è insolito perché non è direttamente sulla costa ma ancora vulnerabile alle inondazioni interne dai sistemi tropicali. Il rapido sviluppo della regione ha pavimentato sopra praterie che una volta assorbivano le precipitazioni.
Costa del Golfo della Florida
Dalla baia di Tampa a Napoli, la costa del Golfo della Florida affronta livelli di mare in aumento e sempre più frequenti inondazioni ad alto livello. Molte comunità hanno una roccia calcarea porosa, rendendo le pareti marine meno efficaci e crescenti intrusioni di acqua salata in aquiferi d'acqua dolce. La regione della baia di Tampa è una delle aree metropolitane più vulnerabili negli Stati Uniti per l'ondazione di tempesta.
Il sentiero che si snoda
Risolvere i dati passati per mappare il rischio di inondazione non è più sufficiente. I decisori devono adottare approcci dinamici e previsionali che incorporano proiezioni di aumento del livello del mare, tassi di sottospecie e cambiamenti climatici. Ciò significa aggiornare le mappe di inondazione FEMA più frequentemente, investire in infrastrutture sia verdi che grigie, e promuovere la collaborazione tra le giurisdizioni statali e locali.
L'adattamento sarà costoso, potenzialmente centinaia di miliardi di dollari nei prossimi decenni, ma il costo dell'inazione è molto più alto. Ogni stagione dell'uragano porta nuovi record per danni e spostamenti. La vitalità economica della regione, la ricchezza ambientale e il tessuto sociale dipendono da una risposta proattiva e scientifica. Combinando la protezione strutturale con soluzioni basate sulla natura, la politica intelligente del clima e l'impegno comunitario, la costa del Golfo può ridurre la sua vulnerabilità.