Klimatförändringsmodeller hjälper södra Florida planera för framtiden

Södra Florida riskerar att hamna under vatten när klimatet förändras. Regionens åtta miljoner invånare bor i städer och samhällen som på vissa ställen bara ligger en knapp decimeter över havsnivån. När havsnivåerna stiger och stormfloder tvingar vattnet in mot land är personalen på vattenförvaltningsmyndigheten i södra Florida (South Florida Water Management District) bland de första som måste ta hand om det.

Myndigheten ansvarar för översvämningsskydd, vattenupphandling, ekologiskt skydd och vattenkvalitet i ett område som täcker 16 kommuner från Orlando och ända längst ut i Florida Keys. Arbetet utförs i samverkan med flera andra delstater, kommuner och lokala myndigheter och aktörer. Varje steg i myndighetens planeringsarbete och operativa verksamhet vägleds av ett team som består av interna ingenjörer och forskare.

Hotas av stigande havsnivåer, oväder och saltvattenintrång i grundvattnet

Södra Florida ligger i slutet av en halvö som hotas av vatten från tre håll samt ovanifrån och underifrån. Årsnederbörden för regionen är 1 340 mm och det mesta regnet faller under perioden juni till oktober. Orkaner som bildas ute på Atlanten och Mexikanska golfen slår till hårt när de når in över land.

Myndigheten ansvarar även för Everglades, USA:s största sötvattenvåtmarker, som hotas av gödningsämnen, kemiska bekämpningsmedel, dagvatten och havsvatten. I södra Florida tar sig även saltvatten in i kalkstensberggrunden och tränger undan det sötvatten som tas för att försörja den ständigt växande befolkningen med dricksvatten.

Översvämningsskyddssystem i tre nivåer

Vattenförvaltningsmyndigheten i södra Florida(SFWMD) är en del av ett översvämningsskyddssystem i tre nivåer. Den första nivån består av översvämningsskyddets huvudkanaler som den amerikanska regeringen lät bygga under 1940- och 1950-talen. Den andra nivån är kanaler som sköts av kommuner, städer och särskilda dräneringsdistrikt som matar huvudkanalerna. Och den sista tredje nivån är system som villaägarorganisationer använder för att dränera sina närområden. Systemet inkluderar salthaltsspärrar som ska hindra saltvatten från att tränga in.

– Vi är inte den enda organisationen som rustar upp. Det behövs många aktörer för att kunna sätta in tillräckligt robusta åtgärder mot havsnivåhöjningen. Vi behöver vara tätt integrerade för att kunna ta fram effektiva anpassningsstrategier, säger Akintunde Owosina, som är chef för SFWMD:s enhet för hydrologi och hydraulik och ansvarar för myndighetens modellering av klimatförändringar.

Ett särskilt klimatförändringsfördrag för sydöstra Florida kom till i syfte att samordna riskreducerande åtgärder och anpassningsarbetet i regionen.

Modeller som kan förutsäga hur systemen påverkas av stigande havsnivåer

När havsnivåerna stiger är det viktigt att kunna förutsäga hur väl system kommer att fungera i framtiden. Samarbetet med intressenter längre upp i systemet går bland annat ut på att dela resultaten från myndighetens program ”Flood Protection Level of Service”. Programmet är en grundlig bedömning av infrastrukturen och integrerar information från aktuella inspektioner på plats med detaljerad modellering av olika framtida scenarier som havsnivåhöjningar och väderhändelser.

– Med modellering kan man testa sådant som inte är möjligt i verkligheten. Man kan bedöma vad som kommer att hända om 50 eller 60 år utan att behöva vänta 50 eller 60 år. Man kan experimentera i torra laboratorieförhållanden och utvärdera ”översvämning” i ett område utan att spola bort någon. Det gör det möjligt att fatta viktiga beslut utan de faktiska kostnaderna för problemet, säger Owosina.

Modelleringsexperterna på myndigheten har i flera år granskat vetenskapen och matematiken bakom klimatförändringarna och havsnivåhöjningen. De har tittat på klimatmodeller för att avgöra hur de kan tillämpas i Florida och gått igenom rapporter och tekniska publikationer som beskriver orsakerna till havsnivåhöjningen, till exempel issmältning på Grönland och Antarktis, svängningar i havstemperaturen, solfläckar och plötsliga skyfall.

Myndighetens strategi för att hantera osäkerheten

Myndigheten har även samarbetat med kolleger i regionen för att få bukt med osäkerheten som präglar modellprojektioner av havsnivån och andra effekter av klimatförändringarna. Den uppskattade havsnivåhöjningen varierar från en halv meter till två meter, vilket är långt ifrån tillräckligt specifikt för att kunna göra någon planering förklarar Owosina.

– Vi slutade helt enkelt ställa progoser. I stället för att använda modellerna till att förutsäga havsnivåhöjningen vände vi på problemet och tittade på infrastrukturen som vi är ansvariga för, för att fastställa vid vilken havsnivå som infrastrukturen börjar bli ineffektiv, säger han.

– Då kan man lägga osäkerheten åt sidan och välja en utlösande faktor och säga: ”När jag får den här graden av nivåhöjning börjar systemet bli ineffektivt.” Om det tar tio år att bygga en ny infrastruktur bestämmer man en tröskel och säger: ”Precis innan jag når den här nivån börjar jag bygga den nya infrastrukturen.” Om beräkningarna är fel når man bara tröskeln i ett tidigare eller senare skede, säger Owosina.

Jämför kostnaden och nyttan för alla scenarier

Modellering kan hjälpa planerare på myndigheten och i berörda kommuner att förstå den långsiktiga nyttan hos de olika anpassningsstrategierna. Till exempel kan en stad bygga ut sina kanaler eller lägga till fler pumpar för att öka dagvattendräneringskapaciteten, förklarar Owosina. Det kan vara ett fast element som skulle kunna hålla tillbaka vattnet och hindra att vägar spolas bort i fem eller tio års tid. Men att höja vägarna, vilket visserligen är dyrare, kan vara ett effektivare sätt och en mer långsiktig lösning för att hålla trafiken rullande i flera decennier framöver.

– Det är sådant som vi kan bedöma med hjälp av modeller. Vi kan jämföra kostnaden och nyttan med alla scenarier och titta på vad som skulle kunna vara det mest effektiva på 15, 20 eller 50 års sikt eller på livslängden hos vissa tillgångar som kan vara 50 till 100 år, säger han.

Samarbetar med lokala och internationella partner

Modelleringsprogrammet inleds med en bedömning av klimatforskningen och fortsätter med en djupdykning i planeringen för att sedan övergå i en lång rad diskussioner med andra lokala myndigheter och aktörer. SFWMD har ett nära samarbete med kommuner och distrikt i hela södra Florida och tillhandahåller teknisk assistans och data. Owosina framhåller också att myndigheten inhämtar inspiration och insikter från kolleger från andra delar av världen.

– Vi har ett mycket nära samarbete med nederländarna. De har fler hundra års erfarenhet av att arbeta under havsnivån. Och vi samarbetar nära med lokala myndigheter när det gäller tilldelning av medel och andra projekt, säger han.

Detta lokala och internationella samarbete har lett fram till tre viktiga insikter, menar Owosina: Vi behöver bakgrundsinformation, vi behöver känna till tillgångarnas aktuella status och vi behöver planera för en klimatsäker framtid.

Hämta hela versionen av den här artikeln och andra fantastiska berättelser på Mission: Water

Av Steve Werblow

Artikelserie

I fokus: Smart vattenteknik

Börja läsa

PRENUMERERA PÅ VÅRT NYHETSBREV