Neue Bay Area-Karten zeigen versteckte Überschwemmungsrisiken durch Meeresspiegelanstieg und Grundwasser

Inmitten dramatischer Meereswellen und durchnässter atmosphärischer Flüsse legt ein neuer Bericht einen verborgenen Aspekt des Anstiegs des Meeresspiegels offen, der die Überschwemmungen in der Bay Area verschlimmert hat.

Der Bericht, der am Dienstag veröffentlicht wurde, kartiert Gebiete, die von Grundwasser überschwemmt werden könnten, das nur wenige Fuß oder sogar Zoll unter der Erde schwebt. Diese Wasserschicht wird nach oben gedrückt, wenn dichteres Wasser aus dem Ozean durch steigende Gezeiten ins Landesinnere fließt. Auf seinem Weg nach oben, noch bevor das Wasser die Oberfläche durchbricht, kann es in die Ritzen von Kellern sickern, in Rohrleitungen eindringen oder, noch heimtückischer, unterirdisch vergrabene giftige Chemikalien wieder mobilisieren.

Gemeinden, die sich vor dem Anstieg des Meeresspiegels als „sicher“ betrachten, müssen möglicherweise anders denken, sagte Kris May, Hauptautor des Berichts und Gründer des Pathways Climate Institute, eines forschungsbasierten Beratungsunternehmens in San Francisco, das Städten bei der Anpassung an den Klimawandel hilft .

„Ich habe angefangen, am Anstieg des Meeresspiegels zu arbeiten, dann bin ich in extreme Niederschläge geraten, und dann ins Grundwasser … aber es hängt alles zusammen“, sagte May. Sie merkte an, dass heiße Stellen, an denen der Boden bereits mit aufsteigendem Grundwasser gesättigt ist, einige der ersten waren, die überflutet wurden, als eine kürzliche Reihe von atmosphärischen Flüssen Rekordniederschläge auf Kalifornien abließ: „Diese riesigen Stürme unterstreichen wirklich das Ausmaß des Risikos.“

Die neuen Ergebnisse sind das Ergebnis einer beispiellosen gemeinsamen Anstrengung von May, dem San Francisco Estuary Institute (SFEI), der UC Berkeley und einem weitreichenden Team von Aufsichtsbehörden, Baubeamten und Hochwasserschutzbehörden, um zu ermitteln, wo sich das Grundwasser entlang der Bucht befindet Die Küstenlinie ist nahe an der Oberfläche oder bricht bereits durch. Eine Reihe von durchsuchbaren Karten, die der Öffentlichkeit online zur Verfügung stehen, zoomen auf die Landkreise Alameda, Marin, San Francisco und San Mateo – die ersten von vielen Gerichtsbarkeiten, von denen die Forscher hoffen, dass sie diesen intensiven Datenverfeinerungsprozess durchlaufen.

Die Karten bauen auf einer neuen, aber wachsenden Forschungsbasis auf. Im Jahr 2020 legte eine weitere Studie unter der Leitung des US Geological Survey den Grundstein für dieses Problem entlang der 1.200 Meilen langen kalifornischen Küste, und staatliche Beamte der Giftstoffkontrolle haben seitdem ihre eigenen Kartierungsbemühungen gestartet, um besser zu verstehen, wie sich steigendes Grundwasser auf kontaminiertes Land auswirken könnte.

Ähnliche Forschungen zu gefährdeten Gemeinden in Südkalifornien werden jetzt auch von einem Team unter der Leitung von Cal State Long Beach und Cal State Northridge durchgeführt.

Dieses aufkommende Hochwasserrisiko wirft viele schwierige Fragen auf, aber die bisherigen Daten machen deutlich, dass dringend gehandelt werden muss.

„Wir müssen uns wirklich darauf konzentrieren, wo Schadstoffe durch steigendes Grundwasser mobilisiert werden können, denn das könnte unmittelbare Auswirkungen auf einen 6-Jährigen, eine schwangere Frau oder jemanden haben, der eine besondere Anfälligkeit für sein Immunsystem hat“, sagte Kristina Hill, ein Forscher der UC Berkeley, der sich besonders Sorgen um unterversorgte Gemeinden wie Marin City und historisch industriell geprägte Gebiete wie East Oakland macht, wo ein Großteil des Bodens kontaminiert ist. „Diese [remobilization] könnte jetzt passieren, während es draußen nass ist.“

Beim Thema Grundwasser gibt es zwei Arten zu beachten: Die eine Art, um die sich Forscher jetzt Sorgen machen, ist das ungefasste Wasser, das sich in den Porenräumen des Bodens sehr nahe an der Oberfläche sammelt. Das ist das Wasser, das von den Straßen abfließt und im Boden versickert. Die andere Art, die in vielen hundert Fuß tiefen Grundwasserleitern eingeschlossen ist, ist das Wasser, das wir zum Trinken anzapfen.

Wenn sich die Flut landeinwärts bewegt, neigt das flache Süßwasser dazu, auf dem dichteren Salzwasser zu schwimmen – und wird mit steigendem Meeresspiegel nach oben zur Oberfläche gedrückt. Da das flache Grundwasser nicht verbraucht wird, haben nur wenige Menschen diese Wasserschicht in Kalifornien untersucht.

Hill, der das Institut für Stadt- und Regionalentwicklung an der UC Berkeley leitet, erkannte erstmals vor fast einem Jahrzehnt, dass diese flache Grundwasserschicht in Gesprächen über den Anstieg des Meeresspiegels übersehen worden war. Zusammen mit May und Ellen Plane, die jetzt Umweltwissenschaftlerin am SFEI ist, analysierte sie Daten von 10.000 Brunnen in der gesamten Bay Area und kam zu dem Schluss, dass mehr als doppelt so viel Land vom Grundwasser überschwemmt werden könnte, wenn der Ozean weiter ansteigt.

Dann forderten die Forscher in einem bemerkenswerten Schritt, diese ersten Annäherungsstudien in Daten umzuwandeln, die Regierungsbehörden tatsächlich verwenden würden, die Beamten selbst auf, dabei zu helfen, die Datenlücken zu füllen. Mitarbeiter der Stadt und des Landkreises spürten geotechnische Berichte und andere möglicherweise nützliche Aufzeichnungen auf, die in verschiedenen (und oft isolierten) Abteilungen archiviert worden waren. Sie durchsuchten Hunderte von PDFs und Tabellenkalkulationen, um alle unterirdischen Daten zusammenzustellen, die für Baugenehmigungen und Projekte gesammelt wurden.

Die Mitarbeiter der öffentlichen Arbeiten überprüften dann die aktualisierten Karten mit ihren eigenen Beobachtungen – wie z. B. Gullys, die sich bei Flut stauen, und Straßen, die auch dann überschwemmt werden, wenn es nicht in Strömen regnet.

Es entstanden Muster. Viele der am stärksten von Überschwemmungen betroffenen Gemeinden wurden entlang historischer Bäche oder auf aufgeschütteten Feuchtgebieten errichtet. Wenn Sie den Anstieg des Meeresspiegels um 5,5 Fuß auf die Karte legen, wird projiziert, dass das Wasser im Wesentlichen in jedes gefüllte Feuchtgebiet zurückströmt.

Beamte in San Francisco berücksichtigen diese Daten bereits, wenn sie über neue Bauprojekte nachdenken. Andere Städte und Landkreise beginnen, ihre Hochwasserschutzoptionen zu überdenken – schließlich würde ein herkömmlicher Damm oder Deich nichts dazu beitragen, das Grundwasser aufzuhalten, wenn es sich mit dem steigenden Meeresspiegel bewegt.

Letztendlich müssen die Beamten herausfinden, was mit all den kontaminierten Standorten entlang der Bucht zu tun ist, die noch auf die Reinigung warten – oder mit denen, die weiter saniert werden müssen, sagte Hill, der einen weiteren Satz Karten fertig gestellt hat, die zeigen, wo und und in welche Richtung steigendes Grundwasser schädliche Chemikalien im Untergrund remobilisieren könnte. Der oft praktizierte Ansatz, eine Giftmülldeponie zu „verschließen“, anstatt die Kontamination beispielsweise tatsächlich aus dem Boden zu entfernen, reicht möglicherweise nicht mehr aus.

Die Regulierungsbehörden des San Francisco Bay Regional Water Quality Control Board haben all diese Untersuchungen mit großem Interesse verfolgt und tauchen bereits in die aktualisierten Karten ein, sagte die stellvertretende Geschäftsführerin Lisa Horowitz McCann. Der Vorstand hat kürzlich 16 Deponien an der Bucht angeordnet, um den Anstieg des Grundwassers in ihren langfristigen Hochwasserschutzplänen zu berücksichtigen, und die Sachbearbeiter gehen jetzt Hunderte von Fällen durch, um herauszufinden, an welchen Standorten weitere Maßnahmen erforderlich sind.

„Diese Daten befähigen – und unterstützen tatsächlich rechtlich – stärkere Maßnahmen, die wir ergreifen können“, sagte Horowitz McCann. „Wir betrachten jetzt ein größeres Universum von Fällen.“

Die Forscher hoffen, diese Kartierungsarbeit für den Rest der Bay Area fortsetzen zu können. Als nächstes steht Contra Costa County in der East Bay an, wo eine Reihe historisch kontaminierter Standorte entlang der industrialisierten Küstenlinie von Richmond für die Sanierung in Betracht gezogen werden.

Es muss auch viel mehr Arbeit geleistet werden, um zu verstehen, wie die tatsächlichen Schäden an Gasleitungen, Klärgruben, Fundamenten und anderen unterirdischen Infrastrukturen aussehen werden, sagte Patrick Barnard, dessen Forschungsteam beim US Geological Survey umfangreiche Hochwassermodelle erstellt hat von Beamten im ganzen Staat verwendet.

„Wir müssen damit beginnen, diese Informationen mit der Ingenieurwelt zusammenzuführen“, sagte er. „Wir haben alles gebaut, vorausgesetzt, der Boden ist trocken … was bedeutet es, dass er jetzt die ganze Zeit gesättigt ist?“

Barnard hat auch untersucht, was Wissenschaftler allmählich „zusammengesetzte Extreme“ nennen. Was tun, wenn bei Flut Meerwasser eindringt, gleichzeitig unsere Flüsse und Gullys versuchen, überschüssiges Regenwasser ins Meer zu spülen, und der Boden nichts aufnehmen kann, weil das Grundwasser ebenfalls überschwemmt?

„Wir haben dies in einem Fall für den Napa River untersucht, und im Grunde könnte ein durchschnittlicher jährlicher Wintersturm zu einem 100-jährlichen Hochwasserereignis werden, wenn der Boden bereits gesättigt ist“, sagte er. „Fügen Sie noch jede Menge Regen hinzu, sogar Mengen, die normalerweise nicht katastrophal sind … und sie werden zu katastrophalen Auswirkungen.“

Für Chris Choo, den Planungsmanager von Marin County, hat die Unterstützung bei den jüngsten Kartierungsarbeiten in mehr als einer Hinsicht die Augen geöffnet. Sie hat Jahre damit verbracht, Gemeinden bei der Planung des Klimawandels zu helfen, und die Herausforderungen sind nur noch komplizierter geworden, je mehr eine Katastrophe die nächste zu überwältigen scheint.

„Wir gingen von Dürre, Dürre, Dürre und wirklicher Sorge, dass wir nicht genug Wasser haben, zu plötzlich, innerhalb von zwei Wochen, zu sehen, wie sich viel zu viel davon auswirkt“, sagte sie und bemerkte nicht nur die überfluteten Straßen die ihre Kollegen rund um die Uhr arbeiten ließen, aber auch die starke Brandung, die Anfang dieses Monats durch weite Teile Kaliforniens raste und sogar einen Pier in zwei Teile spaltete.

„Die Menschen neigen immer noch dazu, diese Dinge als isolierte schreckliche Dinge zu betrachten und nicht als Teil einer kollektiven Veränderung … in dem, was die Zukunft bringen könnte“, sagte sie. „Wir leben in der Natur und betrachten uns zu oft als von ihr getrennt … aber die Natur hat immer noch das Sagen.“

2023 Los Angeles Times.
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