Forskare har funderat på hur översvämningar från stigande havsnivåer och stormfloder kommer att skada den byggda miljön längs kusten, men hur är det med klimatförändringarnas mindre märkbara effekter under ytan?

En ny studie av civilingenjörer vid Colorado State University undersöker de dolda kostnaderna för att bygga fundament på grund av höjning av havsnivån. De föreslår en metod för inspektion och reparation för att sänka kostnaderna i samband med försämring från saltvattenkorrosion.

Forskarna, som är en del av NIST Center for Risk-Based Community Resilience Planning vid CSU, säger att det är viktigt att planera framåt – särskilt med tanke på att det finns mer än 16 miljoner byggnader längs USA:s Atlant- och Gulfkust.

"Det här är ett problem, och det kommer att kosta mycket pengar", säger Hussam Mahmoud, professor vid institutionen för civil- och miljöteknik och medförfattare till studien.

En riskplats

Ingenjörer tittade på nästan 137 000 bostadshus i låglänta regioner i Mobile County, Alabama, och uppskattade sannolika skador på grunden från saltvattenkorrosion.

När havsnivån stiger stiger också grundvattenytan, och saltvatten är mer frätande än sötvatten. Med hjälp av befintliga förutsägelser för höjning av havsnivån och grundvattennivåer baserade på brunnar i Mobile, förutspådde de hur lång tid det skulle ta för saltvatten att nå byggnadernas fundament.

Under de mest extrema prognoserna för havsnivåhöjning uppskattade de att den årliga reparationskostnaden för fundament i Mobile skulle kunna uppgå till 90 miljoner USD år 2100.

"Betydningen här är att det här värdet som vi hittade för ett av scenarierna för saltvattenintrång bara är för 137 000 byggnader i Mobile," sa Mahmoud. "Om du beräknade kostnaden för hela östkusten - eller från öst till västkust - skulle det vara häpnadsväckande."

Tillhandahålla en lösning

Ingenjörerna utvecklade en formel för att hjälpa byggnadsägare att avgöra när de ska inspektera och reparera sina byggnader baserat på byggnadens läge och sannolikheten för saltvattenkorrosion. De säger att om man väntar på rätt tid för att reparera grunden – men inte så länge att skada har skett – kommer det att spara byggnadsägare pengar.

De föreslog också användning av lågkostnadssensorer för att övervaka grundvattennivån nära en byggnads grund och skydda mot osäkerheter.

Forskarna valde att studera Mobile eftersom det är en industrihamnstad med en stor ekonomiskt missgynnad befolkning. De har börjat undersöka effekterna av naturkatastrofer på Mobiles utsatta samhällen för att ta reda på det bästa sättet att allokera resurser för att hjälpa dem att återhämta sig i en nödsituation.

"För att vi ska kunna bedöma sociala och ekonomiska konsekvenser måste vi ha en god förståelse för hur faran påverkar den byggda miljön", sa Mahmoud.

Därefter planerar teamet att undersöka strukturella prestanda bortom grunden och hur det påverkar människor i området. Till exempel, hur mycket vind- och vattenvåg under en orkan kan en struktur motstå innan alternativa bostäder eller skyddsrum behövs?

"Detta arbete kommer att göra det möjligt för oss att vara proaktiva när det gäller att snabbt hitta lösningar för att hjälpa de behövande, istället för att vänta tills det är dåligt", sa Mahmoud.

Att hjälpa samhällen att återhämta sig från naturkatastrofer är i fokus för det CSU-ledda Center for Risk-Based Community Resilience Planning, ett partnerskap på 20 miljoner dollar med National Institute of Standards and Technology som involverar medarbetare från mer än ett dussin andra universitet.

Studien, "Dolda kostnader för att bygga grunder på grund av havsnivåhöjning i ett förändrat klimat", publiceras i Scientific Reports . + Utforska vidare

Havet stiger nu högre än vissa byggnaders underjordiska garage