Прибрежные наводнения, случавшиеся раз в сто лет, теперь происходят гораздо чаще

Фото из открытых источников

На протяжении многих поколений прибрежные населенные пункты планировали действия на случай наводнений, опираясь на исторические данные. Инженеры изучали историческую летопись, определяли самые высокие зарегистрированные уровни воды и строили защитные сооружения, ориентируясь на эти показатели.

На протяжении большей части XX века этот подход считался основой управления рисками, связанными с прибрежными зонами.

В новом исследовании проверялось, сохраняется ли исторический рекорд по количеству наводнений на побережьях по всему миру. Этот показатель меняется с 1960-х годов, и погода не является основной причиной.

Исследование возглавил Сёнке Дангендорф из Тулейнского университета в сотрудничестве с международной группой исследователей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Исследователи проанализировали данные об уровне воды, собранные за более чем столетие с помощью приливных манометров — приборов, регистрирующих высоту волн ежечасно, — на 130 прибрежных участках по всему миру. Они сопоставили эти данные с климатическими моделями, чтобы выявить причины изменений. В результате получилась глобальная картина того, как часто сейчас происходят экстремальные наводнения по сравнению с 1900 годом.

Главная цифра поразительна. Наводнение, которое в 1900 году на типичном побережье ожидалось раз в столетие, теперь происходит в среднем примерно в 12 раз чаще. Почти на половине исследованных участков то, что раньше было наводнением, случающимся раз в сто лет, теперь происходит по меньшей мере раз в десятилетие.

Экстремальные уровни моря возникают, когда приливы, вызванные штормами наводнения и постоянно повышающийся базовый уровень океана накладываются друг на друга. Если поднять этот базовый уровень, то даже слабый шторм может поднять уровень воды до таких высот, которые раньше были необходимы для гораздо более сильного шторма.

Отделить влияние человека от влияния природы — вот в чем сложность. У океана свои ритмы — продолжительные колебания течений и ветров, которые всегда подталкивали береговую линию вверх и вниз.

Чтобы отделить эти природные циклы от потепления, вызванного сжиганием ископаемого топлива, необходима тщательная статистическая работа. Команда провела климатические симуляции, в которых включала и выключала влияние человека, а затем сравнила полученные результаты с фактическими показаниями приливных манометров. Это позволило им установить виновных.

В начале XX века на изменения уровня моря доминировали природные факторы, но с 1960-х годов влияние человека неуклонно растет. Отбросив в сторону ежедневные приливы и штормы и сосредоточившись на самом неуклонном повышении уровня моря, исследователи подсчитали, что потепление, вызванное деятельностью человека, примерно в четыре раза увеличило вероятность наводнения, происходящего раз в 100 лет.

Естественные климатические колебания по-прежнему формируют региональные закономерности, но вдоль большинства побережий они отошли на второй план по сравнению с влиянием человека.

Средние мировые показатели скрывают огромные различия от одной береговой линии к другой. В некоторых местах ситуация намного хуже, и причины часто носят сугубо локальный характер. Сама земля может опускаться, даже когда поднимается уровень воды.

Манила, столица Филиппин, является крайним случаем. Десятилетия откачки грунтовых вод привели к оседанию грунта, что увеличило частоту экстремальных наводнений более чем в 300 раз. Для того чтобы катастрофы стали обыденностью, достаточно было лишь незначительного повышения уровня океана.

В других местах та же история рассказывается в более мягкой форме. В Сэнди-Хук, штат Нью-Джерси, наводнение, которое в 1900 году ожидалось раз в столетие, к 2005 году стало происходить примерно раз в 16 лет.

Веллингтон, столица Новой Зеландии, из угрозы, возникавшей раз в столетие, превратился в угрозу, возникающую дважды в год. 

Учёные уже много лет знают, что уровень моря повышается и что причиной этого является деятельность человека. Они также в общих чертах знали, что повышение уровня моря приводит к увеличению числа прибрежных наводнений. Никто не измерял в таких масштабах, насколько фактическое увеличение масштабов наводнений связано именно с антропогенным повышением уровня моря.

Ответ был получен не в результате компьютерного моделирования, проведенного в перспективе, а из реальных исторических данных. В этом и заключается вклад данной работы. Она предоставляет прямые доказательства – не на основе прогнозов, а на основе фактических данных за прошедшее столетие – того, что антропогенное потепление уже изменило опасность прибрежных наводнений.

Предыдущие исследования в значительной степени опирались на модели; данное исследование основывает полученные результаты на данных приливных манометров. Главный вклад исследования заключается в количественной оценке роли человека. Команда обнаружила, что вызванное деятельностью человека повышение уровня моря привело к тому, что вероятность экстремальных прибрежных наводнений увеличилась примерно в четыре раза.

Практическая загвоздка в том, что планирование мер по предотвращению наводнений основывается на исторических данных. Когда инженеры проектируют берегоукрепительное сооружение или страховая компания рассчитывает стоимость полиса, они ориентируются на столетнее наводнение — уровень паводка, который, согласно прошлым данным, ожидается раз в столетие.

Этот критерий исходит из предположения, что прошлое является надежным ориентиром для будущего. Данное исследование показывает, что зачастую это не так. Если столетнее наводнение теперь повторяется каждые десять-двадцать лет, то инфраструктура, построенная по старым стандартам, незаметно оказывается недостаточно защищенной.

Карты рисков, составленные на основе данных XX века, недооценивают реальную опасность, с которой сталкиваются прибрежные сообщества сегодня. Дангендорф указывает на Новый Орлеан как на образец реагирования. Город восстановил одну из самых передовых в мире систем защиты от наводнений после урагана Катрина.

Результаты исследования показывают, почему постоянное техническое обслуживание и перспективное планирование позволяют этим защитным сооружениям оставаться эффективными в условиях постоянно меняющейся обстановки, отметил Дангендорф.

Таким образом, Новый Орлеан является одновременно подтверждением эффективности прошлых инвестиций и образцом для других прибрежных городов, с которыми они сталкиваются – необходимостью постоянной защиты от наводнений.

Эталонный показатель не остается неизменным, как и построенные на его основе системы защиты. Самый очевидный вывод заключается в том, что исторические базовые показатели, на которые опирались специалисты по планированию прибрежных зон, больше не соответствуют современности.

Частота наводнений, рассматриваемая как неизменный географический факт, менялась на протяжении десятилетий, и эта работа показывает, насколько сильно и, что особенно важно, почему. Именно «почему» дает планировщикам ориентир для принятия мер.

Поскольку теперь этот рост прочно связан с антропогенным потеплением, его динамика больше не является загадкой, которую сообществам остается лишь ждать. Авторы утверждают, что наука об установлении причин наблюдаемых изменений – наука, определяющая конкретные причины этих изменений – должна быть включена в сферу адаптации к прибрежным условиям и управления рисками.

Берегозащитные сооружения, дренажные системы и модели страхования на ближайшие десятилетия должны быть рассчитаны на океан, существующий сегодня, а не на тот, который был зафиксирован столетие назад. Планирование, основанное на старых ориентирах, больше не является адекватным.

Для миллионов людей, живущих вдоль уязвимых побережий, эти изменения могут проявиться в виде обновленных карт затопления, пересмотренных строительных норм и правил, а также инфраструктуры, рассчитанной на более частые угрозы. Критерии изменились, и исследование убедительно доказывает, что планирование должно меняться вместе с ними.