地表之上、之上和之下:UVA js3845金沙线路人员合作制定解决北极雪和水动态问题的策略

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乌特恰维克场景 - 摄影:Matthew Jull
五月下旬的乌特恰维克场景,雪堆融化,地面积水,公共工程重型设备正在工作。 (摄影:Matthew Jull / Arctic Design Group,2022)


UVA 环境js3845金沙线路所 (EI)最近宣布第三个气候合作组织,为一组js3845金沙线路人员提供支持,他们长期在北极工作,汇集了环境科学、工程、建筑、规划、景观设计和社会科学的方法。 该团队由js4399金沙线的js3845金沙线路人员领导北极js3845金沙线路中心以及联邦和社区合作伙伴将js3845金沙线路并提出维护策略,以解决该地区数千年来面临极端环境条件的雪和水的动态变化。具体来说,他们将重点关注阿拉斯加最北端的城市中心乌特恰维克(Utqiaġvik),该中心主要由依赖并培育自给经济的因纽特人组成。 

EI 于 2023 年推出气候合作计划资助特定地区应对气候相关挑战的大型跨学科js3845金沙线路团队。该计划的目标是支持由大学js3845金沙线路人员和外部合作伙伴共同制定的可行战略。北极核心团队包括霍华德·爱泼斯坦(UVA环境科学),李娜·曹(UVA景观设计),马修·朱尔(UVA 建筑),凯特琳·怀利(UVA 工程与协会),几位博士后js3845金沙线路员,包括汉娜·布拉德利(UVA 工程与协会),安娜·瓦格纳(陆军工程兵寒区js3845金沙线路与工程实验室),拉尔斯·纳尔逊(TRIBN, Inc. 和前北坡区议会成员),以及Ukpeaġvik Iñupiat Corporation成员。

以团队当前获得的知识为基础NSF 资助的js3845金沙线路总部设在乌特恰维克,包括部署集成传感器网络来利用环境数据,为该镇的建筑和基础设施管理以及规划举措的制定提供信息。气候合作奖将于 2025 年 1 月开始,为期三年,将有助于与乌特恰维克人民一起推动解决方案,解决他们最紧迫和最持久的挑战之一:永久冻土融化。 

水和雪的动态变化:永久冻土的退化

Utqiaġvik 建在永久冻土上,永久冻土由土壤、岩石、水和有机物质组成,表层每年都会融化和重新冻结。在乌特恰维克,与许多其他北极地区一样,平均气温上升正在增加融化的深度,从而导致永久冻土上层的退化。永久冻土退化会带来一系列负面后果,包括建筑地基移动或失效、海岸侵蚀、交通基础设施不稳定和当地健康风险。 

此外,由于水文循环的加速和大气变暖,降水量增加和融雪提前(称为“春消”)导致地表融水更多地汇集,经常导致城市洪水。气候变化的这些直接影响,加上排水系统和防雪栅栏等基础设施和管理实践,改变了地表水和雪的分布和行为,加剧了洪水风险。

“作为一个气候合作组织,我们将能够在我们的核心团队中增加具有积雪和地表水水文学专业知识的成员,专注于如何管理积雪,使乌特恰维克的基础设施和生态系统最具弹性,”爱泼斯坦说。虽然我们的工作重点是乌特恰维克,但js3845金沙线路结果与其他北极社区高度相关。”

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ADG 旅行工作室 - 摄影:P. Tamminen
二月下旬乌特恰格维克处置的大堆积雪,以 Yi Zhu (MLA '23) 为比例。 UVA 2023 年春季巡回工作室。 (摄影:Phoebe Tamminen (MLA '23) / Arctic Design Group,2023)


在乌特恰维克,js3845金沙线路小组建议js3845金沙线路这些水和雪的模式及其社会背景,以更好地了解它们如何影响永久冻土的稳定性。为此,他们计划利用传统和机构知识进行现场环境传感、遥感以及水文和热力建模。他们的方法还将为城市的设计、规划和维护策略提供信息,强调积雪和融水管理,以确保底层永久冻土的长期稳定性。 

就像将表面粘在一起的隐藏胶水一样,冻结的永久冻土的稳定性决定了乌特恰维克人民的生计和家园。 “永久冻土是北极社会环境系统最深刻的特征之一。建筑支撑、输送气体和液体的管道、储存食物的冰窖和墓地都依赖于永久冻土的稳定性,”该团队在提案中描述道。 

建立到位的合作伙伴:向 Utqiag 学习并与 Utqiag 一起生产

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UVA 北极js3845金沙线路中心的几位成员(Cho、Epstein 和 Jull)在北极地区单独从事基础js3845金沙线路和教学工作多年后,于 2018 年联手。 2020年,Wylie加入了他们,将社会科学和知识共同生产的方法论融入到团队的js3845金沙线路中。随着时间的推移建立的知识、经验和关系建立的基础已被证明是无价的,并形成了强烈的合作精神,从而导致了他们已识别过去十年的集体见解和行动 - 包括构建数据集、设计和规划指南、教育资源、跨学科合作策略以及与北极社区的直接伙伴关系。 

他们在乌特恰维克的合作伙伴包括地方和区政府、公用事业合作社、部落组织、长老、教师、青少年等。他们与北坡自治区及其公共工程、规划和资本改善项目部门、巴罗公用事业和电力合作社、北极坡原住民协会、北极坡因纽皮亚特社区、Taġiuġmiullu Nunamiullu 住房管理局、乌特恰维克男孩和女孩俱乐部、巴罗高中和 I 建立了关系isaġvik 学院等等。

在这些合作伙伴关系的基础上,气候合作项目的一个关键方法组成部分将是建立一个社区委员会,由五位位于的社区领袖组成乌特恰维克。为了了解永久冻土稳定性所面临的复杂的社会生态挑战,有必要与乌特恰维克居民密切合作,既可以产生有关雪和水动态的可靠和全面的知识,又可以为该镇的雪和水管理政策提供可行的建议。 

正如团队在提案中提出的那样,北极土著社区更喜欢并期望js3845金沙线路人员遵循知识共同生产的协作框架,其中社区居民和学者是平等的js3845金沙线路伙伴,共同设计项目问题和方法,并合作分析和解释结果。最近,使用联合生产的北极js3845金沙线路显着增加,但js3845金沙线路人员对于联合生产在实践中的含义仍然存在分歧。 

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Utqiagvik_CC 4.0 的鲸骨拱门 - 摄影:Warren McKenzie
阿拉斯加乌特恰维克的鲸骨拱门的电影照片,该镇依赖捕鲸为生。 (沃伦·麦肯齐摄,2022 年,CC BY-SA 4.0)


这项js3845金沙线路的独特之处在于,js3845金沙线路人员团队和北极居民将共同创造有关雪和水动力学和管理的知识,同时还有学习如何怎么样他们正在这样做。该团队由联合 PI Caitlin Wylie 和博士后js3845金沙线路员 Hannah Bradley(人类学博士)领导,将收集人种学观察结果,采访所有团队成员和社区合作者,并提供有关共同生产项目中社区与学术互动的实际反馈。他们的见解将有助于为与社区进行道德合作的最佳实践提供信息。 

Wylie 解释道:“只有汇集来自土著知识、北极居民的生活经历和各种学科的专业知识,我们才能了解气候变化、气候复原力和气候适应。但在实践中,整合不同类型的知识确实很困难。作为社会科学家,我们的角色是js3845金沙线路我们的团队如何合作,提供实时反馈以及跨学科、js3845金沙线路人员和js3845金沙线路人员之间道德、公平地共同生产知识的一般准则。社区。”

保护永久冻土的规划、设计和社会框架

在多年的气候合作过程中,该团队将采用多种方法,包括实地观察、口述历史、社交网络分析、遥感和水文建模。怀利和布拉德利计划将社会维度纳入对雪和水管理系统的更广泛的分析中。怀利描述道,“我们将js3845金沙线路乌特恰维克的规划和水资源管理历史,以更好地了解文化背景,并了解团队和当地合作伙伴如何思考未来可能的政策。” 

js3845金沙线路人员 Cho 和 Jull 将他们的设计背景带入该项目,还将帮助领导开发北极社区雪和融水管理的综合“最佳和新兴实践目录”。该资源将借鉴加拿大伊卡卢伊特等其他城市的案例js3845金沙线路,确定保护永久冻土的现有规划和设计框架;挪威斯瓦尔巴群岛朗伊尔城;和俄罗斯雅库茨克。 

综合最佳实践的结果,并结合本js3845金沙线路提案的科学和人类学方面的数据,该团队将与北坡自治市公共工程部、规划和社区服务部以及资本改善项目管理部合作,制定乌特恰维克的设计、规划和维护策略矩阵。为了帮助这方面的js3845金沙线路,项目团队将在建筑学院为建筑、景观设计和城市设计课程的学生开设三个巡回设计工作室,每年一个。 

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旅行工作室 ADG 2 - 摄影:P. Tamminen
二月下旬飘雪。 2023年春季旅行工作室。 (摄影:Phoebe Tamminen (MLA '23) / Arctic Design Group,2023)


“设计工作室在合成、翻译、可视化和应用该项目中收集的环境数据方面发挥着并将继续发挥关键作用,”Cho 解释道。 “他们还将增强js3845金沙线路并将其塑造成我们的社区合作伙伴所需的可行成果。为了使它们真正可行,设计和维护策略必须建立在我们的合作伙伴组织已经拥有和重视的优势和资源的基础上。” 

这些工作室将在三年的项目期间内开展,其基础是 Cho 和 Jull 在北极通过设计js3845金沙线路工作室课程十多年来屡获殊荣的教学。多年来,他们带领js4399金沙线的学生前往乌特恰维克进行广泛的设计探索,重点关注现实世界的土地利用和规划条件,旨在在气候变化和城市化压力的背景下促进生态和文化活力。对于js3845金沙线路人员和学生来说,回到小镇通过社区和现场现场参与共同学习的行为提供了将想法切实转化为行动的机会,尤其是与每天在极端环境中生活和工作的居民一起工作时。这些工作室、技术研讨会和现场实验将为测试和完善所提出的策略提供实践机会,从而增强其适用性和有效性。

Jull 解释道:“数千年来,因纽皮亚特人一直在定义气候适应的面貌,他们的知识揭示了复原力的实践。与此同时,那里的人们拥抱技术和现代化的好处。通过这个新的 EI 气候合作项目,我们有一个独特的机会,将传统知识的见解与科学、设计和技术相融合,为永久冻土管理创建前瞻性思维模型——在设计、北极社区内的规划、发展和管理。”