Новая платформа «риск-триажа» выявляет комплексные угрозы инфраструктуре США

За 36 часов в августе ураган «Анри» обрушил рекордные осадки на Нью-Йорк, где старая ливневая канализация не была рассчитана на такой объём воды, что привело к затоплению улиц. В то же время продолжающаяся засуха в Калифорнии перегружает водоносные горизонты и продлевает общегосударственные ограничения на водопользование. В условиях роста частоты и интенсивности экстремальных явлений из-за изменения климата и изменения угрожаемых ими популяций и экономик, критически важно повышать устойчивость инфраструктуры. Решение может предложить новая дисциплина — динамика многосекторных систем (multi-sector dynamics, MSD).

MSD фокусируется на комплексных рисках и потенциальных переломных точках во взаимосвязанных природных и человеческих системах. Исследователи MSD используют наблюдения и компьютерные модели для выявления ключевых предвестников таких точек, предоставляя лицам, принимающим решения, информацию для смягчения рисков. В Массачусетском технологическом институте (MIT) с 2018 года в рамках Совместной программы по науке и политике глобальных изменений (Joint Program on the Science and Policy of Global Change) развивают экспертизу и инструменты MSD.

Платформа для анализа рисков и её применение

Исследователи программы разработали платформу MIT Socio-Environmental Triage (MST), впервые ставшую общедоступной. Её первая версия, сфокусированная на континентальной части США, анализирует современные риски, связанные с водой, землёй, климатом, экономикой, энергией, демографией, здоровьем и инфраструктурой, и выявляет «горячие точки», где эти риски накладываются друг на друга. Это инструмент визуализации начального уровня, который помогает определить, где необходимы более глубокие региональные и локальные исследования. Например, MST может выявить зоны совместного риска наводнений и бедности в нижней части бассейна реки Миссисипи.

Последующие версии платформы будут включать прогнозы на основе Интегрированной модели глобальной системы (IGSM) о том, как различные системы и стрессоры могут совместно развиваться в будущем, меняя ландшафт рисков.

В ходе вебинара были представлены пять примеров применения инструментов MSD:

• Качество воды: Применение высокодетальной модели качества воды в США позволяет рассчитать индекс для более чем 2000 речных бассейнов и выявить потенциальные «горячие точки» риска для пресноводных ресурсов.
• Землепользование: Анализ показывает, что, хотя текущие тенденции в землепользовании в США сохранятся или усилятся до 2050 года, свидетельств о приближении тревожных переломных точек в этой сфере нет.
• Экономика и энергия: Платформа позволяет комбинировать наборы данных, например, о занятости в секторе ископаемого топлива и бедности, чтобы нацелить программы переобучения на конкретные округа при переходе к низкоуглеродному будущему.
• Здоровье: Связывание IGSM с моделью атмосферной химии помогает понять, где в США самые высокие риски для здоровья от загрязнения воздуха и как они могут усугубляться в этом веке.
• Инфраструктура: Инструмент помогает определить потенциальные риски для дорог, водных путей и линий электропередач от наводнений, экстремальных температур и роста населения, а также оценить угрозы инфраструктурного развития для мест обитания диких животных.

«MSD берётся за задачу связать человеческие, природные и инфраструктурные системы, чтобы проинформировать анализ рисков и принятие решений», — говорит заместитель директора Совместной программы MIT К. Адам Шлоссер.