أثر المناخ التغيير في إدارة المخاطر الهندسة الساحلية

وقد دخلت الهندسة الساحلية فترة تحول عميق، حيث يمكن أن تعاد النظر في نماذج التصميم وحسابات المخاطر التي تسترشد بها بناء المرافئ، وحماية الشواطئ، والتنمية الحضرية في معظم القرن العشرين في مواجهة تغير المناخ المتسارع، كما أن ارتفاع مستويات سطح البحر لا يشكل توقعات بعيدة؛ بل هو حقيقة اليوم التي تغير بالفعل خط الأساس لنهج المد المرتفعة، وتدفقات العواصف، وتكيف المياه الجوفية.

The Changing Climate Landscape for Coastal Zones

ولكي يعيدوا تشكيل إدارة المخاطر بفعالية، يجب على المهندسين الساحليين أن يفهموا أولاً الآليات المحددة التي يتجلى بها تغير المناخ على طول شاطئ العالم، والبيئة المادية آخذة في التطور بمعدل يتجاوز في كثير من الأحيان القدرة المؤسسية على التكيف.

مستوى سطح البحر: إعادة تحديد خط الأساس

وقد ارتفع مستوى سطح البحر العالمي بنحو 8-9 بوصة منذ أواخر القرن التاسع عشر، مع ارتفاع معدل الاستنفاد إلى مستويات أعلى على مدى العقود الثلاثة الماضية، ووفقاً لـ الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، فإن متوسط معدلات الارتفاع في مستويات المياه الجوفية على الصعيد العالمي قد يرتفع إلى مستوى منخفض.

المناسبات الهيدرولوجيا - الجوية المكثفة

وتزيد درجات الحرارة في المحيطات من الطاقة التي تصيب العواصف المدارية والخارجية، مما يؤدي إلى ارتفاع سرعة الرياح، وإلى زيادة حجم الأمطار، وإلى ارتفاع موجات العواصف، كما أن الإمكانات التدميرية للأعاصير والأعاصير تزداد، كما أن أحداث مثل إعصار هارفي (2017) وهوريسين إيان (2022) قد تحدت من الافتراض بأن الهياكل الأساسية المصممة لمواجهة حدوث عواصف تصادف 100 سنة توفر حماية كافية لحياة طبيعية.

عدم الاستجمام وقيود البيانات التاريخية

والافتراض الأساسي للهيدرولوجيا الثابتة، وهو أن الماضي هو تنبؤ موثوق به للمستقبل، ولم يعد له وجود بالنسبة للبيئات الساحلية، فالأساس الإحصائي لفترات العودة (مثلاً، الفيضان السنوي الذي يحتمل أن يتجاوز 1 في المائة) آخذ في التحول، ويتجاوز تحليل الترددات التقليدية باستخدام قياس المد والجزر التاريخية وبيانات الطفاف الموجات الاتجاهات المتسارعة التي يقودها تغير المناخ، ويدفع هذا التحول مديري المخاطر الساحلية إلى اعتماد توقعات غير ثابتة بشأن القيمة.

تطور أطر إدارة المخاطر

وقد تمثلت الاستجابة لهذا الواقع الجديد في تطور إدارة المخاطر من نهج ثابت ومستقر ومبني ومحدود إلى إطار دينامي ومكرر ومكيف، ويؤثر هذا التحول على كل جانب من جوانب دورة الحياة الهندسية، بدءا بجمع البيانات وتصميمها إلى التشييد والصيانة.

Scenario-Driven Adaptive Pathways

وبدلا من اختيار مستوى واحد من مياه التصميم لفترة 50 عاما، تستخدم إدارة المخاطر الحديثة مسارات التكيف، ويسلم هذا النهج بأن الظروف ستتغير بمرور الوقت، وأن القرارات المتخذة اليوم ينبغي أن تحافظ على خيارات التكيف في المستقبل، ومن الأمثلة الكلاسيكية فلسفة " الازدهار مع الطبيعة " في هولندا، حيث يخلق برنامج غرفة النهر حيزا للمياه من خلال استخدام مستويات الارتفاع المصممة فيضانات، وزيادة مستويات التصريف فيضانات.

تنويع المخاطر على أساس نظام حافظة المعلومات

:: اعتماد الدفاع عن المناطق الساحلية التقليدية اعتماداً كبيراً على التدابير الهيكلية: الجدران البحرية، وعمليات إعادة التأهيل، والأشجار الزراعية، وفي حين أن هذه الأدوات لا تزال هامة، فإن حافظة المخاطر الحديثة أكثر تنوعاً، وهي تجمع بين الهندسة الصلبة والحلول القائمة على الطبيعة، مثل استعادة الدونات، وخلق الأراضي الرطبة، وحفظ الشعاب المرجانية، التي توفر أدوات تخفف من حدة المخاطر، وقيمتها الترفيهية.

تقييم المخاطر الدينامية والخيارات الحقيقية

وقد مكّنت أوجه التقدم في القدرة الحاسوبية وتوافر البيانات من إجراء تقييم دينامي للمخاطر، فبدلا من إجراء حساب لمرة واحدة، يجري باستمرار رصد المخاطر وتحديثها باستخدام بيانات آنية من الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، والدراسات الاستقصائية عن طريق الساتل " ليدار " ، وشبكات الاستشعار عن طريق الساتل " ، ويجري تطبيق تحليل للخيارات الحقيقية، وهو تقنية مقترضة من الاقتصاد المالي، على المشاريع الساحلية لتقدير مرونة انتظار المزيد من المعلومات قبل القيام باستثمارات لا رجعة فيها.

التكييف التقني والهندسي

ويتطلب التطبيق العملي لهذه الأطر ابتكارات تقنية محددة في كيفية تصميم الهياكل الساحلية وبنائها ورصدها.

معايير الأداء العليا ومراقبة التغلغل

وتُرفع معايير التصميم لمواجهة الحمولات المتزايدة، إذ إنَّ هذه المعايير، فيما يتعلق بالجداول البحرية وعمليات إعادة التدوير، تعني صخرة دروع أكبر، ومنحدرات أكثر حزما، ومولدات أعلى، وتُعتبر تصريفات الأراضي المغلقة المسموح بها، بمجرد أن يُعامل معيار ثابت، كمتغير محتمل، ويستخدم المهندسون صيغاً تجريبية مثل دليل " إيوروب " لحساب حجم الموجات المبتكرة في إطار مجموعة من الأهداف.

الهندسة المرتكزة على الطبيعة والمهجورة

ويتزايد تطبيق الشواطئ الحية والاستراتيجيات الهجينة بسرعة، إذ إن استعادة المانغروف، كما جرت على نطاق واسع في جنوب شرق آسيا ومنطقة البحر الكاريبي، توفر حاجزا طبيعيا يمكن أن يواكب مع معدلات معتدلة من ارتفاع مستوى سطح البحر عن طريق الترسبات، وفي الولايات المتحدة، يقوم برنامج SUSGS SIAL Change Hazards (FLT:1]) بإجراء بحوث عن كيفية تكييف النظم والجزر

نظم الرصد المبكر والإنذار المبكر المتقدمة

وتعتمد إدارة المخاطر الفعالة على البيانات، وقد تعززت شبكات الرصد الساحلية بشكل كبير، حيث يمكن لمديري البيانات الرقمية التابعة للرابطة الوطنية للملاحة الجوية أن يقدموا بيانات عالية الاستبانة، وخرائط مخاطر الفيضانات، ومشاهدي ارتفاع مستوى سطح البحر تتيح للمهندسين والمخططين تصور المخاطر.

دراسات الحالة العالمية في إدارة المخاطر التكيفية

والانتقال من النظرية إلى الممارسة ظاهرة في المشاريع الساحلية في جميع أنحاء العالم، وهذه الدراسات الإفرادية توفر دروسا قيمة لمجتمع إدارة المخاطر.

هولندا: إدارة دلتا في الأنثروبوسكوني

إن النهج الهولندي لإدارة المخاطر الساحلية كان منذ وقت طويل المعيار العالمي، ولكنه ليس ثابتا، فقد صُمم نظام دلتا للأدوية والحواجز والثعابين، على أساس مستويات موجة من العواصف، مع إدراك القيود التي يفرضها هذا النهج، وتقتضي الحكومة الهولندية الآن تقييم نظام الدفاع عن الفيضانات الأولي على أساس معيار آمن، معرب عن احتمال حدوث فيضانات من أجل تكييف حلقات الديك الفردية.

الولايات المتحدة الأمريكية وساحل الخليج: مواجهة واقعة الهوراكين

وفي الولايات المتحدة، فإن برنامج FEMA Risk MAP (Mapping, Assessment, and Planning) ) هو برنامج أساسي للاتصال والإدارة بالمخاطر، فبعد إعصار ساندي ونيويورك ونيو جيرسي استثمرت بشدة في نظم متكاملة لحماية الفيضانات، بما في ذلك مشروع " Big U " في مانهاتن، الذي يجمع بين الجدران المائية والحواجز القابلة للانتشار، والفيضانات.

جنوب شرق آسيا: القدرة على التكيف على أساس المجتمع المحلي

وفي دلتا مكتظة بالسكان ومعرضة للخطر مثل دلتا ميكونغ في فييت نام ودلتا غانج - براهمابوترا في بنغلاديش، كثيرا ما تكون الدوافع الصلبة مضرة باهظة التكلفة أو إيكولوجيا، وتعتمد إدارة المخاطر اعتمادا كبيرا على التكيف المجتمعي وعلى الحلول المنخفضة التكلفة والمرنة، ويشمل ذلك البيوت المرتفعة والزراعة العائمة، وإعادة بناء المانغروف الساحلية التي تعمل على التكيف مع الظروف الطبيعية.

التحديات الاجتماعية والاقتصادية والحوكمة

فالحلول التقنية وحدها غير كافية، وكثيرا ما تكون أهم الحواجز التي تحول دون إدارة المخاطر الساحلية إدارة سياسية ومالية واجتماعية فعالة.

تحدي المحاربة التي جرت إدارتها

وفي العديد من المناطق، أصبحت تكلفة الدفاع عن خط السواحل باهظة، أو أن الحيز المادي اللازم للتكيف (مثلاً، عوازل الكثبان الكبرى، وممرات الهجرة المهددة) غير متاح، كما أن التراجع المنظم، والنقل الاستراتيجي للأشخاص والأصول بعيداً عن المناطق الشديدة الخطورة، خيار صعب سياسياً وإن كان ضرورياً بصورة متزايدة، ويتطلب التراجع الناجح حقوقاً واضحة في الملكية، وآليات تعويض عادلة، ومشاركة قوية في المجتمعات المحلية.

التأمين والمسؤولية والسوق المالية

إن صناعة التأمين هي عامل رئيسي في إدارة المخاطر الساحلية في الولايات المتحدة، البرنامج الوطني للتأمين على الفيضانات ينطوي على تعرض كبير، كما أن ارتفاع المطالبات وزيادة تكاليف الخسائر يدفعان الجهود لإصلاح أسعار التأمين على الفيضانات لكي تعكس على نحو أفضل المخاطر الاكتوارية الحقيقية، ويمكن لأقساط التأمين المتفاوتة المخاطر أن توفر إشارة قوية للأسعار، وتشجع مالكي الممتلكات على الاستثمار في تدابير التخفيف.

الحوكمة والتنسيق المؤسسي

وكثيرا ما تقع إدارة المخاطر الساحلية في فجوة في الولاية القضائية، إذ تتولى الحكومات المحلية إدارة استخدام الأراضي، وتشرف حكومات الولايات على الموارد الطبيعية، وتمول الحكومة الاتحادية الهياكل الأساسية الرئيسية، وتتطلب التكيف الفعال تنسيقا رأسيا وأفقيا، وتحاول الأطر المتكاملة لإدارة المناطق الساحلية سد هذه الثغرات عن طريق مواءمة السياسات على نطاق واسع، كما أن إنشاء وكالات مخصصة، مثل هيئة لويزيانا لحماية المناطق الساحلية وإعادة الإمداد، التي لديها بعثة واحدة ومصدر تمويل مكرس لها.

The Path Forward: Embedding Climate Intelligence in Coastal Engineering

إن المناخ لن يتوقف عن التغير، كما أن عدم اليقين الذي يحيط بمساره الدقيق سيستمر منذ عقود، وهذا يعني بالنسبة للمهندسين الساحليين أن الهدف لم يعد هو تحقيق حالة حماية نهائية وإنما إدارة عملية مستمرة للتكيف، وأن أكثر مديري المخاطر فعالية هم الذين يتحلون بالمرونة، ويستثمرون في نظم رصد وبيانات قوية، ويعززون الشراكات القوية بين القطاعين العام والخاص والأكاديمية.

ويتطلب ذلك تحولا مؤسسيا، إذ يجب أن يجسد المنهج الدراسي الهندسي علوم المناخ، وتحديد كمية عدم التيقن، وتصميم التكيف، ويجب على المنظمات المهنية أن تنقح مدوناتها ومعاييرها استنادا إلى أحدث التوقعات المناخية، ويجب أن تكون المشاركة العامة صادقة وشفافة بشأن الخيارات والتكاليف والمفاضلة التي ينطوي عليها ذلك، وينبغي أن يتحول التركيز من دفاع نقي ضد البحر إلى تعايش مستدام مع العمليات الساحلية الدينامية، وذلك بإدماج المعلومات المناخية ذات التوجه المتطور في كل مرحلة من مراحل دورة الحياة الهندسية،