Klimatförändringarna hotar USA:s vatteninfrastruktur eftersom tilltagande stormar översvämmar samhällen och torka torkar ut sötvattenförsörjningen i regioner som inte är förberedda.
De svåra stormarna som svepte genom södra 10-11 april 2024 illustrerade några av riskerna:I New Orleans föll regnet mycket snabbare eftersom stadens pumpar kunde ta bort det. En vattenledning bröts under stormen nära Hattiesburg, Mississippi. Andra samhällen drabbades av strömavbrott och råd om att koka vatten för säkerhets skull innan de användes.
Vi studerar infrastrukturens motståndskraft och hållbarhet och ser en kris växa fram, särskilt i sydöstra USA, där åldrande vattenförsörjningssystem och dagvatteninfrastruktur utsätter fler samhällen i riskzonen när vädret blir mer extremt.
För att hitta de bästa lösningarna och bygga en motståndskraftig infrastruktur måste samhällen känna igen både hoten i en värmande värld och hindren för att hantera dem.
Vattenkriser kan orsakas av antingen för mycket eller för lite vatten, och de kan utmana dricksvattensystemen på oväntade sätt.
Under stora delar av det senaste decenniet har delar av norra och centrala Alabama upplevt betydande torka. Dessutom har brunnar som grävts för att ge vatten gått torra, eftersom vattenytan sjunkit från en kombination av torka och överanvändning.
New Orleans vattenförsörjning hotades av torka på ett annat sätt 2023:Saltvatten från Mexikanska golfen trängde in längre än normalt uppför Mississippifloden eftersom flodens flöde hade avtagit.
Samtidigt har skyfall i allt högre grad överväldigat dagvattensystemen och hotat dricksvattenförsörjningen. När de globala temperaturerna stiger, värms haven upp och det varmare vattnet ger mer fukt för att mata kraftfulla stormar.
Ett exempel på hur extrem situationen kan bli har varit i Jackson, Mississippi, en stad med nästan 150 000 invånare. Jacksons vattensystem hade plågats av läckor och rörbrott i över ett decennium före 2022, när intensiva översvämningar överväldigade systemet och lämnade de flesta invånare med lite eller inget vatten i flera dagar.
Redan före översvämningen hade invånarna i Jackson fått rådet att koka sitt vatten innan de dricker det. Reparationer pågår nu med hjälp av 800 miljoner USD i federala skattedollar, men frågor kvarstår om hur systemet ska bibehållas i framtiden. Stormen i april drabbade regionen igen med skadliga vindar, regn och strömavbrott.
Den åldrande vatteninfrastrukturens bräcklighet är uppenbar i många samhällen. American Society of Civil Engineers' U.S. Infrastructure Report Card 2021 uppskattade att en vattenledning går sönder varannan minut någonstans i USA och förlorade 6 miljarder liter behandlat vatten om dagen. Ingenjörerna gav amerikanska kommunala vattensystem totalt betyget C-minus.
Infrastrukturen för skydd mot översvämningar fick ännu lägre betyg:USA:s vallar och dammar fick båda D-betyg, tillsammans med en varning om att växande utveckling innebär att fler människor och egendom är nedströms och förlitar sig på vallar och dammar för att fungera.
Dagens infrastruktur sträcker sig från tegel- och murbruksanläggningar till elektroniska nätverk – alla med olika behov, mål, ansvar och sårbarheter för klimatförändringar.
Dessutom fungerar infrastruktur ofta beroende av varandra. Om en tillgång går sönder, till exempel en rörledning eller datorsystemet som styr ett vattenreningsverk, kan skadorna falla över till andra system. Till exempel kan orenat avloppsvatten som släpps ut i en bäck på grund av ett systemfel påverka dricksvattenförsörjningen för samhällen nedströms.
Vattenfrågor sträcker sig över olika myndighetsnivåer, lagar och förordningar samt teknisk och akademisk expertis, vilket kräver partnerskap som kan vara svåra att styra. Det kan försätta olika statliga myndigheter i konflikt när tvister utvecklas om regulatorisk kontroll och ansvar, särskilt mellan federala, statliga och lokala myndigheter.
I många områden har vatteninfrastruktur som byggts under århundradena format efterföljande utvecklingsbeslut, tillgängliga resurser och markanvändningsmönster, inklusive placeringen av nya bostäder, transportanläggningar och företag.
Idag kan den infrastrukturen också hotas av klimatförändringar på sätt som dess utvecklare aldrig föreställt sig.
Mer intensiva nederbördshändelser har gjort långvariga översvämningskartor föråldrade i vissa områden, och områden som aldrig tidigare ansetts ha risk för översvämning översvämmas nu regelbundet. Detta gäller särskilt i kustområden där stormar kan kopplas till onormalt högt tidvatten, höjning av havsnivån och sättningar.
Frågor om vem som betalar för förbättringar av infrastrukturen, eller vem som bestämmer projektprioriteringar, kan också skapa konflikter.
Infrastruktur är dyr. Ett enskilt projekt, som att byta ut vattenledningar eller en reningsanläggning, kommer att innebära betydande konstruktions- och konstruktionskostnader, samt underhåll och reparationer som många fattigare samhällen har svårt att ha råd med.
American Society of Civil Engineers uppskattade 2021 skillnaden mellan infrastrukturinvesteringar av alla slag som behövs under 2020-talets decennium (5,9 biljoner dollar) och planerat och finansierat infrastrukturarbete (3,3 biljoner dollar) var 2,6 biljoner dollar. Den förväntar sig att det årliga gapet för investeringar i bara dricksvatten och avloppsvatten kommer att vara 434 miljarder dollar år 2029.
Att bygga ny, klimattålig infrastruktur är bortom den finansiella kapaciteten för många samhällen, särskilt låginkomstsamhällen.
Den federala regeringen har vidtagit åtgärder för att ge mer hjälp de senaste åren. Bipartisan Infrastructure Law, som antogs 2021, godkände 55 miljarder dollar för dricksvatten, avloppsvatten, vattenlagring och vattenåteranvändningsprojekt. Inflationsreduktionslagen, som antogs året därpå, inkluderade 550 miljoner dollar för att hjälpa missgynnade samhällen med vattenförsörjningsprojekt.
Men dessa medel stänger inte gapet, och politiskt tryck för att minska de federala utgifterna gör framtiden för federalt stöd till infrastruktur osäker.
Lokala samhällen, delstater och federala myndigheter måste ompröva de växande hoten från åldrande infrastruktur i en värmande värld och hitta nya lösningar. Det betyder inte bara nya tekniska konstruktioner – det innebär att tänka annorlunda om styrning, planering och finansiering och samhälleliga mål.
Att fixa vattenutmaningar kan innebära att man bygger om infrastrukturen bort från hotet eller bygger försvar mot översvämningar. Vissa samhällen experimenterar med svamplandskap och återställer våtmarker för att skapa naturliga miljöer som absorberar överskottsregn för att minska översvämningar.
Utmaningen är inte bara vilken ingenjörslösning man ska välja, utan hur man ska navigera i ansvaret att faktiskt tillhandahålla rent vatten till amerikaner när klimatet fortsätter att förändras.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
