本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
本文源自“未來時態”專案，該專案是Slate、《新美國基金會》和亞利桑那州立大學的合作專案。10月24日星期三晚上，“未來時態”和《大眾科學》將在紐約市舉辦一場關於建設韌性城市的活動。要了解更多資訊並進行回覆，請訪問新美國基金會網站。
如果您最近成功地衝過馬桶，那麼您（至少在潛意識裡）會欣賞良好排水系統的運作。無論白天黑夜，也無論天氣如何，廢物都會消失。
但天氣實際上是對排水系統的一個挑戰，尤其是降水。紐約市的排水系統每天可以處理超過800萬居民的廢物——再加上偶爾的暴雨或像颶風艾琳這樣的特大風暴——這證明了它的韌性。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
紐約是如何做到的？很簡單：合流制汙水排放口。當汙水管道中的水量過多，城市汙水處理廠無法應對時，就會開啟諺語中的閘門，混有汙水的雨水會流入附近的水道，例如新鎮溪或高瓦努斯運河。
這對於防止汙水流向其他地方——比如倒流回您的馬桶——非常有用。但對於那些經常發生此類溢流的地方，比如高瓦努斯運河來說，就沒那麼好了。當地人親切地稱這條運河為“薰衣草湖”，因為其近乎持續的水汙染呈現出彩虹般的油光，由於所有這些排放以及該國一些毒性最強的汙泥，這條運河攜帶了嚴重的淋病。事實上，工業遺產與這些“合流制汙水排放口”相結合，足以將運河變成超級基金場地——或國家汙染最嚴重的地區之一。
這並不完全可持續。特別是考慮到，由於氣候變化，暴雨等天氣預計會增加，海平面上升等小威脅也可能將排放口變成流入口。
事實上，儘管韌性和可持續性——城市規劃中最熱門的兩個流行詞——實際上被交替使用，但實際上它們在某種程度上是相互衝突的。一個有韌性的系統可以從挑戰中恢復，毫髮無損，而構建韌性在很大程度上包括以安全失效的方式進行構建，例如合流制汙水排放口。例如，2003年的停電表明，美國的電網對於諸如未修剪的樹木和在高溫下下垂的電線等挑戰仍然缺乏韌性。一個更具韌性的技術系統的例子是美國的網際網路，如果一條資料路徑失敗，則會找到另一條路徑。
另一方面，可持續性意味著效率，至少在某種程度上是這樣，因為設計師努力在人類需求和環境影響之間取得平衡。本世紀，世界上的特大城市將膨脹成為巨型都市帶——廣闊的城市化土地，例如波士頓和華盛頓特區之間的都市走廊，或預測的杭州和瀋陽之間的都市走廊。由於世界試圖在未來幾十年內建造與我們在過去幾千年裡拼湊起來的城市基礎設施相同數量的基礎設施，因此基礎設施建設的效率至關重要。這是否意味著放棄內建的安全邊際？美國的網際網路可能具有韌性，但對連線世界其他地區的單線的依賴已使從埃及到烏干達的非洲國家斷開連線。想象一下同樣的事情發生在“高效”的排水系統上。
一些最明顯的提高韌性的方法是不可持續的。例如，如果您擔心可靠的電力，您可以透過購買一臺、兩臺或更多臺柴油發電機來提高本地電網的韌性。實際上，這正是谷歌、臉書和推特等公司所做的。但是，額外的柴油發電機肯定不是一種高效或特別可持續的發電方式。燃燒所有額外的柴油，以及隨之而來的空氣汙染等等，對環境來說並不理想。
幸運的是，有一些更具創意的方式來思考如何實現相同的韌性。因此，與其購買幾臺大型備用發電機，不如在屋頂上安裝數千臺小型發電機更好，就像家庭太陽能發電的情況一樣。或者，降低電力總需求的計劃——減輕現有電網的壓力——可以幫助避免像2003年停電這樣的問題。
預計到2030年，將有大約50億人居住在城市地區。這些未來的城市——其中大部分是今天的城市，如紐約——將不得不應對氣候變化、海平面上升、不斷增長的電力需求以及50億人口的汙水物流等問題。至少紐約自2007年以來一直在制定應對氣候變化的計劃，這要歸功於一些細微的提醒，比如當年8月的一場雷暴，那場雷暴在早高峰期間關閉了該市的地鐵系統。據預測，氣候變化將加劇此類暴雨的嚴重程度。對於像路易斯維爾這樣的內陸城市來說也是如此，路易斯維爾在短短幾年內就經歷了四次與天氣相關的災難，促使制定了氣候變化適應計劃，甚至包括世界各地新興的城市，如印度的蘇拉特，該城市正在使用洛克菲勒基金會的資金，以便更好地為洪水歷史和未來做好規劃。
至於那些合流制汙水排放口，嗯，一點綠色植物就能大有作為。種植植被的屋頂、以雨水花園結尾的街道，甚至透水路面都可以大大有助於使紐約市的排水系統更具韌性和可持續性。最終，任何持久的城市都必須對各種挑戰——從洪水和火災到經濟崩潰——具有韌性，才能長期存在。還有什麼比這更可持續的呢？
本文也發表在Slate網站上，發表於2012年10月22日。
圖片：高瓦努斯運河水面的油光，來自Flickr / Listen Missy!