Table of Contents

Введение

Изменение климата меняет береговые линии Австралии ускоряющимися темпами. Уровень моря ползет вверх, штормы становятся все более интенсивными, и определение «зоны наводнений» переписывается в режиме реального времени. Для миллионов австралийцев, живущих в нескольких километрах от берега, эти изменения означают, что ранее безопасные районы теперь сталкиваются с эпизодическим, а в некоторых случаях постоянным затоплением. Расширение зон наводнений в прибрежной Австралии не является отдаленной угрозой; это уже меняет стоимость имущества, напрягает службы экстренной помощи и заставляет планировщиков противостоять сценариям, которые были немыслимы поколение назад. Чтобы полностью понять масштабы трансформации, важно изучить физические драйверы за расширяющимися зонами наводнений, начиная с повышения уровня моря, а затем изучение меняющейся природы штормов и, наконец, глядя на то, как эти силы объединяются, чтобы наметить более рискованное будущее для прибрежных общин.

Повышение уровня моря: тектонический сдвиг океанов

Глобальный и локальный вклад

Основным драйвером расширения прибрежных зон наводнений является устойчивый рост глобальных уровней моря. Согласно Шестому отчету об оценке МГЭИК, глобальный средний уровень моря вырос примерно на 20 сантиметров с начала 20-го века, и темпы роста более чем удвоились в последние десятилетия - в настоящее время около 3,3 миллиметра в год. Для Австралии эта тенденция усугубляется региональными факторами: изменения океанических течений и движение тектонических плит могут усилить локальные темпы повышения уровня моря. Бюро метеорологии отмечает, что уровни моря вокруг Австралии выросли со скоростью, аналогичной среднему по миру, с некоторыми местами - такими как части побережья Нового Южного Уэльса - испытывая немного более быстрый рост из-за океанографической изменчивости.

Термическое расширение и таяние льда

Два основных процесса приводят к повышению уровня моря: тепловое расширение морской воды по мере ее нагревания и добавление воды из тающих ледяных щитов и ледников. Океаны поглощают более 90% избыточного тепла, захваченного парниковыми газами с 1970-х годов. По мере нагревания воды она расширяется, и только это расширение составляет примерно половину наблюдаемого подъема. Другая половина происходит из-за таяния наземного льда - особенно из Гренландии и Антарктиды. Австралийские ученые из CSIRO , задокументировали ускоряющиеся потери от антарктического ледяного щита, которые, если продолжить, могут способствовать значительному повышению уровня моря на метр к 2100 году при сценариях с высоким уровнем выбросов. Даже при прогнозах умеренных выбросов, повышение на 40-60 сантиметров считается вероятным к концу этого века. Для низменных прибрежных пригородов от Квинсленда до Западной Австралии, что дополнительная высота напрямую приводит к более глубоким и более частым наводнениям.

Наводнение приливов становится новой нормой

Одним из самых ранних признаков повышения уровня моря является увеличение «неприятностей» или наводнения приливами. Районы, которые раньше затопляли только один или два раза в десятилетие, теперь видят затопление несколько раз в год. В таких городах, как Сидней, приливы в сочетании со скромным повышением уровня моря на 15-20 сантиметров могут толкать воду в ливневые стоки, вызывая уличное наводнение даже в солнечные дни. Этот ползучий базовый уровень означает, что когда шторм действительно приходит, вода начинается с более высокого уровня, что приводит к гораздо большему затоплению, чем это произошло бы несколько десятилетий назад. Расширение зон наводнения, следовательно, является продуктом как более высокой отправной точки, так и эпизодических всплесков, которые ездят поверх него.

Более сильные штормы и сильные осадки

Циклоны и Восточное побережье

Повышение уровня моря - это только половина истории. Интенсивность и частота экстремальных погодных явлений также меняются по мере потепления климата. Тропический север Австралии страдает от циклонов, которые черпают энергию из теплых океанских вод. Бюро метеорологии заметило, что, хотя общее число циклонов может не увеличиваться, ожидается, что доля тяжелых циклонов (категория 4 и 5) будет расти. Эти штормы приносят не только свирепые ветры, но и штормовые нагоны - стенки воды, вытесненные на берег - которые усугубляют и без того более высокие уровни моря. Далее на юг, "низкие уровни восточного побережья" - это синоптические системы низкого давления, которые могут производить проливные дожди и опасные моря. Прогнозы показывают, что интенсивность осадков, связанная с такими системами, будет увеличиваться, повышая риск как прибрежных, так и речных наводнений.

Интенсивность осадков и внезапные наводнения

Даже далеко от пояса циклонов увеличение кратковременных осадков высокой интенсивности является основным фактором расширения зоны наводнений. Более теплая атмосфера содержит больше влаги - примерно на 7% больше для каждого градуса Цельсия потепления. Это было подтверждено экстремальными рекордами осадков, падающими с увеличением частоты по всей восточной Австралии. Наводнения 2022 года в северном Новом Южном Уэльсе и юго-восточном Квинсленде, например, были вызваны последовательными днями интенсивных осадков, которые перегружают водосборные бассейны, уже насыщенные рисунком Ла-Нинья. Исследования атрибуции климата показали, что такие события становятся более вероятными и более серьезными из-за антропогенного изменения климата. Получающиеся зоны наводнений выходят далеко за пределы традиционных прибрежных полос, достигая жилых пригородов, которые ранее считались малорискованными.

Сложные эффекты штормового всплеска и осадков

Особенно опасная комбинация происходит, когда штормовой нагон совпадает с сильными осадками. Нагоня толкает океанские воды внутрь страны, блокируя реки и дренажные системы, так что дождь, падающий вверх по течению, не может убежать. Это создает то, что гидрологи называют «комплексным наводнением». В прибрежной Австралии примеры включают наводнение системы Хоксбери-Непейн после штормового нагона, поднявшего устье реки, и затопление в районе Золотого побережья, где поместья каналов одновременно уязвимы для стока осадков и приливных влияний. По мере изменения климата вероятность этих сложных событий растет, представляя сложные проблемы для управления чрезвычайными ситуациями и картирования наводнений.

Как расширяются зоны наводнений: перерисовка карт

Наука картирования наводнений

Традиционные карты наводнений были созданы с использованием исторических записей прошлых наводнений в сочетании с простыми гидравлическими моделями, которые предполагали стационарный климат. Это предположение больше не является действительным. Изменение климата требует, чтобы оценки опасности наводнений включали прогнозы повышения уровня моря, увеличения интенсивности осадков и изменения частоты штормов. Геофизические агентства Австралии и правительства штатов в настоящее время разрабатывают динамические карты наводнений, которые учитывают различные климатические сценарии. Эти карты показывают, что область, определенная как «зона наводнений 1-в-100-лет» - стандарт, используемый страховщиками и планировщиками - расширяется на суше. В некоторых прибрежных водосборных бассейнах, 100-летний уровень наводнений, по прогнозам, увеличится на 0,5-1 метр к 2100 году, что может более чем удвоить площадь, подверженную риску.

Какие пригороды наиболее затронуты?

На севере Сиднея пригороды, такие как Наррабин и Колларой, сталкиваются с повторным затоплением как от океанских штормов, так и от затопления лагуны. Пригороды Брисбена и каналы, такие как Грейсвилл и Еронга, уже находятся в заемном времени. Далее по побережью острова пролива Торрес и общины коренных народов Северной территории сталкиваются с экзистенциальными угрозами от повышения уровня моря, при этом некоторые острова, по прогнозам, станут непригодными для жизни в течение десятилетий. Но расширение зон наводнений не ограничивается береговыми объектами. Поскольку дренажные системы перегружены более высокими уровнями воды и более сильными дождями, внутренние пригороды, которые находятся на бывших поймах, как и в западном Сиднее, также видят увеличение своих профилей риска. Расширение является как горизонтальным (больше площади суши), так и вертикальным (более глубокая вода во время событий).

Стоимость обновления карт наводнений

Обновление карт наводнений дорого и политически чувствительно. Это может снизить стоимость недвижимости, увеличить страховые взносы и повлиять на решения о зонировании землепользования. Тем не менее, неспособность обновить их оставляет сообщества опасно неподготовленными. Несколько австралийских штатов обязали использовать прогнозы изменения климата при картировании наводнений, но реализация неравномерна. По мере пересмотра карт все больше домов и предприятий классифицируются в расширяющихся зонах наводнений, что вызывает разговоры об управляемом отступлении, более строгих строительных нормах и стоимости решений по модернизации. Тенденция ясна: изменение климата неуклонно перерисовывает границы риска вдоль всей береговой линии Австралии.

Влияние на прибрежные сообщества, экосистемы и инфраструктуру

Перемещение населения и социальное равенство

Расширение зон наводнений непропорционально затрагивает уязвимые группы населения. Домохозяйства с низким доходом часто занимают более старый жилой фонд в менее желательных низменных районах, которые дешевле купить, но более склонны к наводнениям. Когда зоны наводнений расширяются, эти домохозяйства сталкиваются с двойным бременем более высоких страховых расходов и снижения стоимости перепродажи имущества. Некоторые из них могут быть вынуждены переехать, нарушая социальные сети и увеличивая спрос на социальное жилье в более безопасных районах. Совет по климату предупредил, что без проактивного планирования перемещение, вызванное климатом, может стать серьезной проблемой в прибрежной Австралии в течение следующих 30 лет.

Уничтожение экосистем и потеря природных буферов

Прибрежные экосистемы также являются жертвами расширяющихся зон наводнений. Мангровые заросли, солончаки и маточные пласты адаптированы к определенному диапазону приливов и характеру солености. Быстрое повышение уровня моря может утопить эти среды обитания, если скорость вертикальной аккреции (наращивание осадков) недостаточна. Солтмарши выдавливаются между ростом воды и развитием прибрежных районов, явление, известное как «прибрежное сжатие». Потеря этих природных буферов, которые поглощают энергию волн и стабилизируют береговые линии, дополнительно увеличивает риск наводнений для соседних общин. Кроме того, пресноводное затопление устьев во время экстремальных осадков может резко снизить соленость, нанося вред моллюскам и яслям обитания для рыб. Взаимосвязь расширения зоны наводнений и здоровья экосистемы является критической петлей обратной связи, которая часто упускается из виду при планировании инфраструктуры.

Инфраструктура под давлением

Дороги, железные дороги, аэропорты, водоочистные сооружения и подстанции были построены в соответствии с историческими уровнями наводнений, которые в настоящее время устарели. Расширение зон наводнений означает, что критическая инфраструктура испытывает более частые и сильные наводнения. Например, аэропорт Сиднея регулярно страдает от приливов и штормовых нагонов, требующих дорогостоящих стен наводнения и модернизации дренажа. Электрические подстанции в низменных пригородах, таких как в Логан-Сити (Квинсленд), модернизируются, чтобы стать устойчивыми к наводнениям. Системы канализации могут быть перегружены инфильтрацией паводковых вод, вызывая загрязнение окружающей среды. Стоимость модернизации всей инфраструктуры, подверженной риску, по всей прибрежной Австралии, достигает десятков миллиардов долларов, но многие обновления все еще откладываются, потому что истинные масштабы расширения зоны наводнений не были полностью включены в бюджеты управления активами.

Стратегии адаптации и смягчения

Жесткая инженерия: морские стены, дамбы и барьеры

Наиболее заметным ответом на расширение зон наводнений является строительство твердых сооружений. Во многих прибрежных городах были построены или модернизированы морские стены, скальные облицовки и льивовые банки. Например, Голд-Кост инвестировал в сеть приливных ворот и дамб для защиты поместий каналов. Крупные города, такие как Сидней, рассматривают барьеры штормового нагона для ключевых гаваней - аналогично барьеру Темзы в Лондоне или Maeslantkering в Нидерландах. Однако у жесткой инженерии есть недостатки: она может быть чрезвычайно дорогой, усугублять эрозию вниз по течению и создавать ложное чувство безопасности, если стены перегружены в экстремальных ситуациях. Кроме того, структуры, предназначенные для текущих условий, быстро становятся неадекватными, поскольку уровень моря продолжает расти.

Природные решения: мангровые заросли, дюны и рифы

Растет признание того, что природные экосистемы обеспечивают экономически эффективную и адаптивную защиту от наводнений. Австралийский институт морских наук Исследования показали, что неповрежденные мангровые леса могут снизить высоту волн до 66% и ослабить штормовые нагоны. Восстановление прибрежных дюн, стабилизация их родной растительностью и сохранение лугов морской травы - это стратегии «голубого углерода», которые также хранят углерод и поддерживают биоразнообразие. В Новом Южном Уэльсе проект Fish River продемонстрировал, что восстановление мангровых лесов и соленой болотистой местности может снизить пики наводнений при обеспечении среды обитания. Природные решения часто дешевле, чем жесткая инженерия в долгосрочной перспективе, особенно когда включены затраты на техническое обслуживание. Они также могут быть разработаны для развития с ростом морей, накапливая осадки с течением времени, чтобы идти в ногу с уровнем воды.

Планирование и политика: строительные коды, зонирование и управляемый откат

Наиболее фундаментальная адаптация заключается в том, чтобы прекратить подвергать риску больше людей и активов. Обновленные карты наводнений информируют о решениях по планированию: местные советы могут отказаться от развития в районах, которые станут подверженными наводнениям в течение срока службы ипотеки (скажем, 30–50 лет). Более строгие строительные кодексы требуют повышенных уровней этажей, материалов, защищенных от наводнений, и устройств предотвращения обратного потока. Некоторые австралийские штаты теперь требуют, чтобы новые здания в обозначенных зонах наводнений имели обитаемые полы, по крайней мере, на 0,5 метра выше прогнозируемого уровня наводнений через 1-в-100 лет (включая пособия на изменение климата). В крайних случаях рассматривается управляемое отступление - покупка недвижимости и перемещение общин из зон высокого риска. Проект правительства Нового Южного Уэльса Устойчивая долина, устойчивые сообщества в регионе Хоксбери-Непейн начал добровольные выкупы после повторных катастрофических наводнений. В то время как политически сложное, управляемое отступление все чаще рассматривается как единственное жизнеспособное долгосрочное решение

Системы раннего предупреждения и раннего предупреждения

Адаптация касается не только физической инфраструктуры; она также зависит от осведомленности и готовности сообщества. Общественные образовательные кампании, учения о наводнениях и школьные программы помогают жителям понять их личный риск и знать, как реагировать. Сеть предупреждения о наводнениях Бюро метеорологии модернизируется с помощью большего количества датчиков в реальном времени и улучшенных моделей прогнозирования, которые включают прогнозы климата. На уровне местных органов власти советы инвестируют в сотрудников по устойчивости к наводнениям и планы реагирования на уровне районов. Расширение зон наводнения означает, что многие другие домохозяйства теперь должны участвовать в мероприятиях по обеспечению готовности - установке барьеров наводнений на дверных проемах, хранении ценных предметов выше потенциальных уровней наводнений и готовности аварийных комплектов. Создание социального капитала и доверия между жителями, менеджерами по чрезвычайным ситуациям и планировщиками является краеугольным камнем эффективной адаптации.

Заключение

Изменение климата коренным образом меняет географию риска на береговых линиях Австралии. Сочетание восходящих морей, сильных штормов и более сильных осадков неуклонно расширяет зоны наводнений за пределами исторических границ. Этот процесс уже не является спекулятивным; он уже измеряется, картируется и ощущается прибрежными сообществами от Торресова пролива до Тасмании. Реакция должна быть многослойной - охватывая жесткие защитные меры, где это необходимо, инвестируя в естественные буферы, обновляя правила планирования с реалистичными климатическими прогнозами и готовя сообщества к будущему, где наводнения являются более частыми и серьезными. Процветание Австралии всегда было связано с ее береговыми линиями; защита их от расширяющихся зон наводнений 21-го века требует согласованных усилий в области науки, техники, политики и повседневных домашних действий. Затраты на бездействие уже растут в долларах и человеческих трудностях, но с своевременной, хорошо информированной адаптацией, прибрежная Австралия может оставаться пригодной для жизни и устойчивой - даже когда моря растут.