Результаты нового исследования о масштабах будущих затоплений, вызванных изменением климата в устье Клайда, могут помочь прибрежным городам по всему миру лучше защититься от подъёма уровня воды и экстремальных погодных условий.
Сложное компьютерное моделирование устья Клайда, проведённое учёными из Университета Глазго, показывает, что городским планировщикам необходимо будет применять подход «правильный размер, правильное место» для управления приливно-отливными наводнениями в ближайшие годы.
Повышение уровня моря ускорилось с 2000 года и будет продолжаться сотни лет, даже если планы по достижению нулевого уровня выбросов к 2050 году будут реализованы. Повышение уровня моря приведёт к увеличению опасности приливно-отливных наводнений для людей и имущества.
Исследование команды показывает, что более крупные эстуарии, такие как Клайд, охватывающий 120 квадратных километров, подвергаются большему риску разрушительных наводнений, поскольку они напрямую связаны с морем. Во время экстремальных погодных явлений огромные дополнительные объёмы приливной морской воды выносятся на сушу вдоль берегов Клайда.
Для адаптации к этим дополнительным объёмам паводковых вод потребуются более масштабные стратегические меры, позволяющие приливной воде собираться и стекать, не нанося обширного ущерба территории вокруг Клайда.
В то же время было обнаружено, что опасность приливно-отливных наводнений для городов, построенных вблизи небольших эстуариев, всё ещё может быть значительно снижена с помощью маломасштабных мероприятий. Это связано с тем, что более крупные эстуарии привлекают больший объём воды во время экстремальных явлений, таких как штормовые нагоны.
Выводы исследователей могут помочь повысить эффективность планов многих городов по снижению риска наводнений, особенно управляемой перестройки — метода, который всё чаще используется для смягчения последствий наводнений путём предоставления пространства для приливно-отливных наводнений.
Вместо того чтобы строить морские стены вокруг городов, чтобы сдерживать паводковые воды, управляемая перестройка поощряет создание естественных водно-болотных угодий, таких как солончаки вдоль эстуариев, для поглощения и замедления приливных паводковых вод. Также предлагается переселять людей и здания из зон, подверженных риску затопления, и избегать нового строительства в районах, которые могут пострадать от приливно-отливных наводнений в наибольшей степени в настоящее время и в будущем.
В новой статье, опубликованной в журнале Environmental Research Letters, группа исследователей из Школы географических и земных наук Университета Глазго обсуждает результаты своего моделирования, основанного на данных гидродинамической модели, недавно заказанной Советом города Глазго. Профессор Ричард Уильямс, профессор Лариса Нейлор и доктор Мартин Херст из Школы географических и земных наук Университета Глазго являются соавторами статьи.
Их модель протестировала сценарии экстремальных приливно-отливных наводнений, моделируя, как изменится степень наводнений для различных комбинаций зон управляемой перестройки в Ренфрушире, острове Ньюшот, Лонгау и мосту Эрскин. Эти сценарии исследовали различные размеры вмешательства, от 0,15 до 3,3 квадратных километров.
Исследователи смоделировали эффективность управляемой перестройки в борьбе с наводнениями в наихудшем сценарии вдоль Клайда как в настоящее время, так и для прогнозируемого года — 2100. В 2100 году прогнозируется, что уровень моря поднимется ещё на 85 см при высоком сценарии выбросов.
Моделирование показало, что эффективность управляемой перестройки была ограничена в предотвращении распространения паводковых вод. В сценарии на сегодняшний день приливно-отливные паводковые воды покрыли 13,6 квадратных километров земли вдоль Клайда без какой-либо управляемой перестройки. В сценарии 2100 года вода покрыла 19,2 квадратных километра. С учётом мер по управляемой перестройке масштабы наводнения были снижены на 0,32–9,76%.
Доктор Октрия Прасоджо, автор статьи, сказал: «Мы были удивлены результатами, которые показали, что меры по управляемой перестройке вдоль устья Клайда дали меньшее снижение масштабов приливно-отливных наводнений, чем мы могли ожидать, даже когда более трёх квадратных километров площади было отведено для управления приливно-отливными наводнениями».
Доктор Херст сказал: «Для многих городов, построенных рядом с речными системами, объём воды, который может способствовать наводнениям, ограничен количеством воды, поступающей из речного потока или дождя вверх по течению. Однако в случае таких городов, как Глазго, где реки соединены с морем, объём воды, который может способствовать приливно-отливным наводнениям, значительно увеличивается».
Исследование также изучило данные из ранее опубликованных исследований усилий по управляемой перестройке в восьми других эстуариях по всему Великобритании, каждый из которых был меньше Клайда до максимального размера в 108 квадратных километров. Была обнаружена корреляция между размером этих эстуариев и эффективностью их управляемой перестройки — чем меньше эстуарий, тем эффективнее можно управлять паводковыми водами с помощью управляемой перестройки.
Доктор Прасоджо добавил: «Мы обнаружили, что управляемая перестройка работает очень хорошо, когда для борьбы с приливно-отливными паводковыми водами выбираются места подходящего размера, и особенно хорошо она работает в небольших эстуариях. Однако наступает момент, когда эта стратегия облегчения начинает требовать выделения всё больших и больших площадей для управляемой перестройки, что может быть нецелесообразно в более густонаселённых районах. Эффективность зависит от того, где и насколько велика управляемая перестройка по отношению к размеру эстуария».
Профессор Нейлор, соавтор статьи, сказал: «Мы надеемся, что результаты помогут разработать более информированное городское планирование для смягчения последствий изменения климата по мере повышения уровня моря и учащения экстремальных погодных явлений».
Исследование является одним из результатов проекта Glasgow as a Living Lab Accelerating Novel Transformation (GALLANT), возглавляемого Центром устойчивых решений Университета Глазго. GALLANT работает с 29 программными партнёрами, включая городской совет Глазго, над разработкой новых методов обеспечения климатической устойчивости, которые также учитывают проблемы здравоохранения, социального и экономического неравенства.