تكون بعض الفيضانات شديدة لدرجة أنها نادرًا ما تحدث أكثر من مرة واحدة كل قرن، ولكن بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، قد يهدد ارتفاع منسوب مياه البحر المجتمعات الساحلية بحدوث فيضانات شديدة كل عام. توصلت دراسة جديدة إلى أنه حتى في ظل السيناريو المعتدل الذي تبلغ فيه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ذروتها بحلول عام 2040، فإن معظم المجتمعات الساحلية ستشهد فيضانات لمدة 100 عام كل عام بحلول نهاية القرن. في وقت مبكر من عام 2050، ستشهد المناطق في جميع أنحاء العالم فيضانات لمدة 100 عام في المتوسط كل 9 إلى 15 عامًا.
الفيضان الذي يستمر 100 عام هو مستوى مياه شديد لديه فرصة 1٪ لتجاوزه في أي سنة معينة ويستند إلى البيانات التاريخية. على الرغم من الاسم، فإن الفيضان الذي يستمر 100 عام قد يضرب نفس المنطقة لسنوات عديدة متتالية، أو لا يحدث على الإطلاق لمدة قرن. ومع ذلك، وجدت دراسة جديدة أن هذه الاتجاهات التاريخية لم تعد توفر توقعات دقيقة للفيضانات المستقبلية.
وقال حامد مفتخري، المهندس المدني والأستاذ في جامعة ألاباما المشرف على المشروع: "نتوقع أنه في مناخ دافئ، سيتم تجاوز هذه العتبة مرة كل قرن في المتوسط حتى لا تعتبر حدثا يستمر 100 عام". تم نشر البحث مؤخرًا في مجلة مستقبل الأرض بجامعة الخليج العربي، والتي تجري أبحاثًا متعددة التخصصات حول الماضي والحاضر والمستقبل لكوكبنا وسكانه.
في مايو 2016، غمر نهر بوتوماك شوارع مدينة الإسكندرية القديمة بولاية فيرجينيا. ومع اقتراب مستويات سطح البحر من البنية التحتية الساحلية، ستحدث هذه الفيضانات بشكل متكرر. مصدر الصورة: نوا
ارتفاع مستويات سطح البحر: تهديد يلوح في الأفق
في المناطق الساحلية، يمكن أن تحدث الفيضانات الشديدة بسبب العواصف والمد والجزر والأمواج التي تدفع المياه إلى الداخل، لكن هذه الدراسة ركزت على عامل واحد يسبب الفيضانات على مدى فترات زمنية أطول، وهو ارتفاع منسوب مياه البحر. ومع ارتفاع مستويات سطح البحر باتجاه الساحل، ستكون البنية التحتية الساحلية أقرب إلى المياه، مما يزيد من احتمالية تأثير العواصف والمد والجزر والأمواج على المجتمعات.
استخدم الباحثون بيانات من أكثر من 300 مقياس للمد والجزر حول العالم لإجراء تحليل الاتجاهات وتقدير مستويات سطح البحر القصوى في المستقبل بموجب سيناريوهين لانبعاثات الكربون حددتهما اللجنة الدولية المعنية بتغير المناخ: إذا استمرت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الارتفاع حتى نهاية القرن، وإذا استمرت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الذروة بحلول عام 2040 ثم تنخفض. وفي كلتا الحالتين، وجدوا أن ارتفاع مستوى سطح البحر من شأنه أن يؤدي إلى زيادة في أحداث الفيضانات لمدة 100 عام في معظم المواقع التي درسوها.
وقال مفتاحاري إن التخطيط الاستباقي للأراضي والتنمية الحضرية وتدابير حماية السواحل يمكن أن تساعد المجتمعات على الحد من الفيضانات وتجنب الكوارث، وهو ما يبدأ بتنبؤات واقعية للظروف الساحلية المستقبلية.
التحديات في التنبؤ بأنماط الفيضانات
يعتمد المهندسون الذين يصممون هياكل مثل الأسوار البحرية وجدران البحر وحواجز الأمواج لحماية المجتمعات من الفيضانات الشديدة على مفهوم يسمى الثبات للتنبؤ بمستويات المياه في المستقبل.
وقال موفكاري: "فيما يتعلق بالثبات، فإننا نفترض أن الأنماط التي لاحظناها في الماضي ستبقى دون تغيير في المستقبل، ولكن هناك الكثير من العوامل التي تعدل هذه الأنماط في ظل تغير المناخ". "لم يعد بإمكاننا أن نفترض أن الفيضانات الساحلية مستقرة."
اعتمدت الدراسات السابقة على تقديرات ثابتة لمستويات سطح البحر الشديدة للتنبؤ بفيضانات لمدة 100 عام، لكن هذه الدراسة استخدمت طرقًا غير ثابتة ووجدت أن التغيرات الشديدة في مستوى سطح البحر لم تكن موحدة عبر العديد من مواقع قياس المد والجزر.
مع تغير المناخ، يؤدي ارتفاع درجات حرارة المحيطات وذوبان الأنهار الجليدية إلى ارتفاع مستويات سطح البحر، مما يزيد من تواتر وشدة الفيضانات الساحلية. ولذلك، يحتاج المهندسون إلى تقدير مخاطر الفيضانات المستقبلية بدقة بدلاً من افتراض أن مستقبلنا المتغير سيعكس الأنماط الساحلية التاريخية.
وقال مفتخاري: "السبب في صعوبة الأمر هو أن معظم الأدوات وأدلة التصميم وأدلة الممارسة وما إلى ذلك تعتمد على افتراض الثبات". "إنها بحاجة إلى التحديث حتى نتمكن من مواكبة سرعة التغيير."
حلول محلية لتحديات متنوعة
وأظهرت دراسة أخرى أن أكثر من 600 مليون شخص يعيشون في المناطق الساحلية المنخفضة. ومن المتوقع أن يرتفع هذا العدد. تلعب هياكل الدفاع البحري جيدة التصميم دورًا مهمًا في قدرة المجتمعات الساحلية على مقاومة الفيضانات الكارثية.
وفي حين أن متوسط مستويات سطح البحر آخذ في الارتفاع، فإن النتائج ليست هي نفسها في كل مكان. قد تنخفض مستويات سطح البحر في خطوط العرض العليا مع ذوبان القمم الجليدية السميكة وارتفاع الأرض تحتها. وبالإضافة إلى ذلك، ترتفع مستويات سطح البحر في مناطق مثل خليج المكسيك بمعدل أسرع من المتوسط العالمي لأن الأرض تغرق تدريجياً. وقال مفتخري إن المجتمعات الساحلية تحتاج إلى حلول فريدة تعتمد على المعلومات المحلية لتلبية احتياجاتها.
"نحن نعلم أن مستويات سطح البحر آخذة في الارتفاع، والسؤال هو: كيف سنرد؟" قال المفتخاري. "لقد رأينا بالفعل أجزاء كثيرة من الساحل تغمرها المياه بشكل دائم وتفقد الأراضي، مع تعرض العديد من المدن الساحلية والجزر للفيضانات بشكل متكرر أكثر مما كانت عليه في الماضي - حان الوقت لمعرفة كيفية التعامل مع عدم الاستقرار".
ولكنه مصمم على البقاء متفائلاً، مذكراً إيانا بأن الكوارث هي نتيجة لقرارات بشرية، وليست مجرد مخاطر. "لا تنس أن الأمر كله يعتمد على مستويات المياه التي من المتوقع أن نواجهها دون اتخاذ تدابير تخفيف، وسيؤدي التقدم التكنولوجي إلى زيادة قدرة المجتمع على الصمود."