I en värmande värld, farorna från naturkatastrofer förändras. I en färsk kommentar, vi identifierade ett antal kostsamma och dödliga katastrofer som pekar på en ökning av risken för "kaskadhändelser" – sådana som intensifierar effekterna av naturrisker och förvandlar dem till katastrofer.

Flera farliga händelser anses fallande när de fungerar som en serie vältande dominobrickor, som översvämningar och jordskred som sker efter regn över skogsbränder. Kaskadhändelser kan börja i små områden men kan intensifieras och spridas för att påverka större områden.

Denna ökande risk innebär att beslutsfattare, stadsplanerare och riskanalytiker, civilingenjörer som vi och andra intressenter behöver investera mer tid och ansträngning för att spåra samband mellan naturliga faror, inklusive orkaner, skogsbränder, extrema regn, snösmältning, skräpflöde, och torka, under ett föränderligt klimat.

Kaskadkatastrofer

Sedan 1980 till januari 2018, naturkatastrofer orsakade en inflationsjusterad USD 1, 537,4 miljarder i skadestånd i USA.

Förlusten av liv under den perioden – nästan 10, 000 dödsfall – har också ökat. USA har sett fler miljarder dollar naturkatastrofhändelser nyligen än någonsin tidigare, med klimatmodeller som projicerar en ökning i intensitet och frekvens av dessa händelser i framtiden. Bara under 2017 naturkatastrofer resulterade i förluster på 306 miljarder dollar, satte det dyraste katastrofåret på rekord.

Vi beslutade att det var viktigt att bättre förstå kaskadkatastrofer och sammansatta katastrofer eftersom effekterna av klimatförändringar ofta kan leda till kopplade händelser istället för isolerade. FN:s kontor för katastrofriskminskning, eller UNISDR, hävdar:"Varje katastrof innebär en potentiellt sammansatt process, varvid en händelse utlöser en annan."

Till exempel, avskogning och översvämningar sker ofta samtidigt. När växtlighet tas bort, överjord sköljs bort och jorden är oförmögen att absorbera nederbörd. Översvämningen i Haiti 2004 som dödade mer än 800 människor och lämnade många saknade är ett exempel på denna typ av kaskadhändelser. Medborgarna i det fattiga landet förstörde mer än 98 procent av dess skogar för att ge träkol till matlagning. När den tropiska stormen Jeanne slog till, det fanns inget sätt för jorden att absorbera nederbörden. För att ytterligare komplicera befintliga problem, träd utsöndrar vattenånga i luften, och så ett glesare trädtäcke ger ofta mindre regn. Som ett resultat, vattenytan kan sjunka, göra jordbruk, som är ryggraden i Haitis ekonomi, mer utmanande.

Stigande risk från klimatförändringar

Kopplade väderhändelser blir vanligare och svårare när jorden värms upp. Torka och värmeböljor är ett kopplat resultat av den globala uppvärmningen. Eftersom torka leder till torra jordar, ytan värms upp eftersom solens värme inte kan frigöras som avdunstning. I USA, veckolånga värmeböljor som inträffar samtidigt med perioder av torka är dubbelt så stor sannolikhet att inträffa nu som på 1970-talet.

Också, svårighetsgraden av dessa överlappande väderhändelser förvärras i en värmande värld. Torkdrabbade områden blir mer sårbara för skogsbränder. Och snö och is smälter tidigare, vilket ändrar tidpunkten för avrinning. Detta har ett direkt samband med att brandsäsongen över hela världen har utökats med 20 procent sedan 1980-talet. Tidigare snösmältning ökar chansen för låga flöden under torrperioden och kan göra skog och vegetation mer känslig för bränder.

Dessa länkar sprids vidare när skogsbränder inträffar på höjder som man aldrig tidigare kunnat föreställa sig. När bränder förstör skogstak på höga bergskedjor, hur snö samlas förändras. Snö smälter snabbare eftersom sot som avsatts på snön absorberar värme. Liknande, när torkdamm släpps ut, snö smälter i en högre takt som har setts i Upper Colorado River Basin.

Fluktuationer i temperatur och andra klimatmönster kan skada eller utmana den redan sönderfallande infrastrukturen i USA som dammar och vallar. Medelåldern för landets dammar och vallar är över 50 år. Utformningen av dessa åldrande system tog inte hänsyn till effekterna av kaskadhändelser och förändringar i mönstren för extrema händelser på grund av klimatförändringar. Vad som normalt kan vara en mindre händelse kan bli en stor anledning till oro, till exempel när en oväntad mängd smältvatten utlöser skräpflöden över bränd mark.

Det finns flera andra exempel på kaskadkatastrofer. I juli, en dödlig skogsbrand rasade genom Aten och dödade 99 människor. Under samma månad på andra sidan jorden i Mendocino, Kalifornien, mer än 1, 800 kvadratkilometer brändes. För skala, detta område är större än hela staden Los Angeles.

När landskap förkolnas under skogsbränder, de blir mer sårbara för jordskred och översvämningar. I januari i år, en skräpflödeshändelse i Montecito, Kalifornien dödade 21 människor och skadade mer än 160. Bara en månad före jordskredet, marken på stadens branta sluttningar destabiliserades i en löpeld. Efter att en storm kom med skyfall, en 5 meter hög våg av lera, trädgrenar och stenblock svepte nerför sluttningarna och in i folks hem.

Orkaner kan också utlösa kaskadrisker över stora områden. Till exempel, betydande skador på träd och förlust av vegetation på grund av en orkan ökar risken för jordskred och översvämningar, som rapporterades i Japan 2004.

Framtida steg

De flesta forskning och praktiska riskstudier fokuserar på att uppskatta sannolikheten för olika individuella extrema händelser som orkaner, översvämningar och torka. Det är ofta svårt att beskriva risken för sammankopplade händelser, särskilt när händelserna inte är fysiskt beroende. Till exempel, två fysiskt oberoende händelser, som skogsbrand och nästa säsongs nederbörd, hänger samman endast med hur brand senare ökar risken för jordskred och översvämningar.

Som civilingenjörer, vi ser ett behov av att bättre kunna förstå den övergripande svårighetsgraden av dessa kaskadkatastrofer och deras inverkan på samhällen och den byggda miljön. Behovet är mer uttalat med tanke på att mycket av landets kritiska infrastruktur är åldrad och för närvarande fungerar under ganska marginella förhållanden.

Ett första steg för att lösa problemet är att få en bättre förståelse för hur allvarliga dessa kaskadhändelser kan vara och relationen varje händelse har med varandra. Vi behöver också pålitliga metoder för riskbedömning. Och ett universellt ramverk för att hantera kaskadkatastrofer behöver fortfarande utvecklas.

Ett globalt system som kan förutsäga växelverkan mellan naturliga och byggda miljöer kan rädda miljontals liv och miljarder dollar. Viktigast, Samhällsuppsökande och folkbildning måste prioriteras för att öka medvetenheten om de potentiella risker som kaskadfaror kan orsaka.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.