Hvordan kan naturkatastrofer forårsage katastrofer i kaskadeform?

Dette har indtil videre været et usædvanligt år med hensyn til naturkatastrofer. Tyfoner i Asien og orkanen Florence, der ramte den amerikanske østkyst, har forårsaget omfattende skader, oversvømmelser og mudderskred. I de seneste to måneder har Skandinavien, Spanien og Portugal, Det Forenede Kongerige, Nordamerika og Sydafrika oplevet voldsomme skovbrande. Lige uden for Athen rasede en af de mest dødbringende brande i historien i juli måned gennem kystbyer og dræbte 99 mennesker. I samme måned blev et område større end Los Angeles brændt af i Mendocino i Californien – mere end 1 800 kvadratkilometer – hvor en brandmand blev dræbt og næsten 300 huse ødelagt. Sverige blev ramt af mere end 50 skovbrande, nogle af dem endda inden for polarcirklen.

Den hidtil usete voldsomhed af mange af disse brande kan være et tegn på den globale opvarmning, og der er værre ting på vej. Men det understreger også, hvordan ekstreme begivenheder hænger sammen. Mange af brandene fulgte efter lange perioder med tørke og rekordtemperaturer. Deres forekomst giver også mulighed for ødelæggende fremtidige farer.

Det er mere sårbart over for oversvømmelser og jordskred, hvis landskaberne er hærgede. I januar dræbte et mudderskred 21 mennesker og sårede mere end 160 i nærheden af Montecito i Californien. Måneden før havde en naturbrand ødelagt vegetationen og destabiliseret jorden på byens stejle skråninger. Da et uvejr bragte kraftig regn med sig, skyllede en 5 meter høj bølge af mudder, klippestykker og grene med en hastighed på 30 kilometer i timen ind i folks hjem.

Kæder af ugunstige hændelser som disse, der vælter som dominoer, vil blive mere almindelige, efterhånden som verden bliver varmere. Men omfanget af de kaskadeformede risici er stadig ukendt. Risikoanalytikere vurderer sandsynligheden for enkeltstående hændelser og forudsiger stigende hyppighed af tørke, orkaner og så videre. De tager ikke hensyn til de indbyrdes forbindelser mellem disse. F.eks. vil stigningen i havniveauet øge kysterosionen og udsætte samfund, infrastruktur og økosystemer for skader fra storme og stormflod.

Risikovurderinger bør udvides til også at omfatte kaskadefarer. Ellers kan vi ikke planlægge omfanget og arten af kommende katastrofer. Forskerne skal finde svar på disse spørgsmål: Hvordan vil klimaændringerne ændre risikoen for katastrofale dominoeffekter? Hvad er konsekvenserne for det byggede miljø? Og hvilke afbødnings- og tilpasningsforanstaltninger er der behov for for at kunne klare mere alvorlige sammenkædede katastrofer?

Her skitserer vi, hvordan en sådan risikoramme bør udvikles.

Sammenhængende katastrofer

Det første skridt er, at forskere og risikoforvaltere må erkende, at klimaændringernes virkninger ikke forekommer isoleret, men er stærkt koblet. F.eks. forekommer tørke og hedebølger ofte sammen. Tørke fører til tørre jorde, som forhindrer solenergi i at blive frigivet som fordampning, hvilket forårsager opvarmning af overfladen1. I hele USA forekommer ugelange hedebølger, der falder sammen med tørkeperioder, nu dobbelt så ofte som i 1960’erne og 1970’erne2.

Tørre og varme forhold øger risikoen for skovbrande, som skader jorden og danner grundlag for senere jordskred og oversvømmelser. Sne og is smelter tidligere, hvilket ændrer tidspunktet for afstrømningen. Dette har forlænget brandsæsonen med 20 % rundt om i verden siden 1980’erne3,4 . Med mindre sne og is på den nordlige halvkugle faldt den kølende effekt, som reflektionen af sollyset fra jordens overflade giver, med 10-20 % mellem 1979 og 2008 (i forhold til dens middelværdi i denne periode)5.

Og disse forbindelser spredes nu yderligere: skovbrande opstår i stadig større højder og på stadig højere breddegrader (se “Flere brande, mere snesmeltning”), hvor de fjerner skovbrynet og ændrer, hvor og hvordan sneen akkumuleres. Sod, der aflejres på sneen, absorberer varme og fremskynder smeltningen. På samme måde fremskynder støv, der frigøres under tørke, smeltningen, som det er sket i det øvre Colorado River Basin6. Støv, der transporteres fra tørre områder i Afrika, påvirker snekapperne i Europa, Nordamerika og Asien.

Samfundene er en del af disse cyklusser. F.eks. stammer 60 % af det sydlige Californiens vand fra smeltevand fra Sierra Nevada-bjergene7. Californiens milliardstore landbrugsindustri er også afhængig af denne kilde. Ændrede mønstre med hensyn til temperatur, sne, skovbrande og oversvømmelser udfordrer statens aldrende netværk af dæmninger, diger og reservoirer. Disse skal være i stand til at holde mere vand tidligere på sæsonen og forhindre oversvømmelser og strømme af vandrester. Mindre begivenheder, som normalt ikke ville give anledning til bekymring, kan have store konsekvenser: uventede udbrud af smeltevand kan f.eks. udløse strømme af murbrokker over brændt jord. Regioner i Andesbjergene, Himalaya, Alperne og Rocky Mountains står over for lignende udfordringer.

Den hurtigt skiftende karakter af farerne i en opvarmet verden vil være ukendt for lokalsamfundene. I Zimbabwe er de oprindelige folk f.eks. mindre i stand til at trække på vejrmønstre, flora og fauna for at forudsige, hvornår oversvømmelser kan komme og tvinge dem til at flytte.

I mellemtiden forværrer den hurtige befolkningstilvækst og urbanisering klimaændringerne. For eksempel kan huse, der er bygget på stejle skråninger, blive mere modtagelige for jordskred.

Manglende forbindelser

Klimaforskere er begyndt at vurdere nogle koblede risici, f.eks. fra tørke og hedebølger1,2. Og indsatsen for at minimere menneskelige og økonomiske tab som følge af katastrofer er blevet mere tværfaglig og koordineret. FN’s Sendai Framework for Disaster Risk Reduction fra 2015 støtter undersøgelser af risiko, eksponering og sårbarhed med henblik på at forbedre modstandsdygtigheden og beredskabsindsatsen over for en række katastrofer, fra oversvømmelser til jordskælv. Og EU’s syvende rammeprogram (FP7) forbedrer viden, prognoser og beslutningsværktøjer til katastrofeforebyggelse og -indsats.

Men disse programmer har endnu ikke fået vævet hele spændetæppet af farer sammen. De tager typisk fat på enkeltstående større katastrofer i stedet for sammenhængende kæder af mindre hændelser og fokuserer på at reagere på kriser i stedet for at forebygge dem eller øge modstandsdygtigheden. Nogle indlysende sammenhænge kan undersøges, f.eks. den hurtige række af begivenheder, der fulgte efter jordskælvet i Tohoku i 2011, som udløste en tsunami, der forårsagede nedsmeltningen af Fukushima Daiichi-atomreaktoren i Japan. Men tsunamiens langsigtede virkninger på regionens hydrologi eller kyster er ikke blevet undersøgt. Desuden anvender de fleste lande deres egne metoder til at håndtere farer. Der mangler en universel ramme for håndtering af kaskadekatastrofer i den nuværende praksis.

Der er stadig mange forskningshuller, der mangler at blive udfyldt. Fysiske kaskademekanismer, som f.eks. virkningerne af sod fra skovbrande på snedække eller havbølger på jordskred langs kysterne og deres feedback, er dårligt forstået. Hvis man antager, at begivenhederne er uafhængige, får man også en forkert fornemmelse af, hvor ofte disse begivenheder bør forventes at indtræffe, hvilket igen påvirker katastrofeberedskabet.

Theoretiske risikomodeller skal kunne håndtere flerdimensionale og indbyrdes afhængige farer. Eksempelvis kan kysterosion blive påvirket af den globale stigning i havniveauet, jordskælvsbetingede tsunamier, storme og infrastruktur som f.eks. barrierer og beskyttelser. Kysternes tilstand dikterer på sin side samfundets eksponering.

Historiske optegnelser indeholder måske ikke alle svarene. Det er også vanskeligt at adskille årsager og virkninger i komplekse netværk, især i forvaltede systemer. Det er vanskeligt at kvantificere, hvordan en indledende begivenhed øger eller reducerer risici fra efterfølgende begivenheder, og at forudsige deres timing8. Et digesvigt kan f.eks. have mange årsager over en længere periode, herunder svækkelse under tørke, ekstrem nedbør, dårlig udformning og utilstrækkelig vedligeholdelse.

Data er sparsomme, især fra fjerntliggende områder som f.eks. barske bjerge. Agenturer og lande deler ikke altid data. Forskellige discipliner og regioner anvender forskellige definitioner. Der mangler vigtige observationer. F.eks. registreres omfanget af en naturbrand og dens umiddelbare konsekvenser (dødsfald, tabte huse), men skader på jordstrukturen noteres normalt ikke.

Der er sjældent tale om bekræftelse af satellitdata på stedet. Mange lande begrænser brugen af deres miljø- og klimadata. Langsigtede datasæt er svære at finde, især i Mellemøsten, Afrika, Sydamerika og Sydøstasien. Katastrofer, der er udløst af moderate forhold, bliver ofte ikke registreret. Og adgangen til computerfaciliteter og uddannelse til databehandling er utilstrækkelig i mange udviklingslande.

Der findes ingen standardprotokol for indsamling af data om miljø-, klima- og katastrofevirkninger. Landene har deres egne metoder til at registrere de monetære konsekvenser, tab af liv og levebrød. Forskere anvender forskellige metoder til at beskrive tørke, storme, hedebølger og skovbrande. En meteorolog kan f.eks. definere tørke på grundlag af et nedbørsmangel, mens en hydrolog kan beskrive den på grundlag af en ændring i afstrømningen fra floderne.

Næste skridt

Det er nødvendigt at udvikle et globalt system til vurdering af kaskadefarer. Forskerne bør gå videre end til at beregne statistikkerne for ekstreme tørkeperioder, oversvømmelser og skovbrande isoleret set og dykke ned i deres interaktioner med naturlige og byggede miljøer. Internationale organisationer som World Climate Research Programme og World Meteorological Organization bør gå i spidsen for at koordinere forskningen. Og mellemstatslige organer, herunder Europa-Kommissionen, US Federal Emergency Management Agency og FN’s kontor for katastrofeforebyggelse samt andre organisationer med fokus på farer, bør udvikle et globalt system til tidlig varsling af farer. Der bør også udvikles regler og undervisningsmateriale for at hjælpe ingeniører, beslutningstagere og offentligheden med at minimere deres eksponering for sammensatte risici og kaskader af katastrofer.

Den vifte af data, der indsamles til fareanalyse, skal udvides, både i rummet og på jorden. Observationerne bør være konsekvente over hele kloden og deles åbent. Vi går ind for overvågning i realtid for at opfange ekstreme og moderate hændelser, mens de indtræffer, snarere end retrospektivt. Et sådant overvågningsnetværk kunne være et supplement til andre globale miljøovervågningsindsatser som f.eks. det globale jordobservationssystem af systemer, projektet om den globale jordskælvsmodel og NASA’s dataportal. Der skal også indsamles socioøkonomiske oplysninger om mennesker, husdyr, bygninger og infrastruktur, der er i farezonen.

Dataprotokoller skal udvides og standardiseres. Og agenturerne har brug for metoder til at evaluere fremskridtene. De kan bygge på tidligere bestræbelser på at udvikle målinger for de enkelte begivenheder. På et møde i Nebraska i 2009 indkaldte FN’s konvention til bekæmpelse af ørkendannelse, det amerikanske landbrugsministerium, US National Oceanic and Atmospheric Administration og US National Drought Mitigation Center eksperter fra mere end 20 nationer for at nå til enighed om et globalt sæt indekser til måling og forudsigelse af tørke – Lincoln-erklæringen om tørkeindekser.

Ingeniører, planlæggere og beslutningstagere er nødt til at identificere sårbar infrastruktur og økosystemer, der skal overvåges. Lokale og nationale regeringsorganer og forskere bør forbedre lovgivningen, beredskabsstyring og bygningsreglementer. Efter brandene i Grækenland i år hævdede borgerne, at ureguleret byggeri i skovområder og manglen på en officiel evakueringsplan var medvirkende til det høje dødstal. Opsøgende arbejde i lokalsamfundet og oplysning af offentligheden er afgørende for at øge bevidstheden om de potentielle risici ved kaskaderisici og for at redde liv og levebrød i takt med, at klimapåvirkningerne vokser.