Klimatnoturīgas dzelzceļa infrastruktūras ekspluatācija un būvniecība

Dzelzceļa transports ir energoefektīvs transporta veids, kam ir salīdzinoši maza ietekme uz vidi un, konkrētāk, mazākas siltumnīcefekta gāzu emisijas. Tas padara to par būtisku ieguldījumu ilgtermiņa oglekļneitrālas transporta stratēģijas īstenošanā Eiropā. Tomēr šo potenciālu var realizēt tikai tad, ja dzelzceļš ir pielāgots, lai izturētu ar klimata pārmaiņām saistīto ietekmi.

Viena no būtiskākajām dzelzceļa transporta sistēmas vājajām vietām ir infrastruktūras un darbības zemā elastība traucējumu gadījumā. Dzelzceļa transporta sistēma ir atkarīga arī no citiem infrastruktūras veidiem. Piemēram, strāvas padeves traucējumi ekstremālu laikapstākļu dēļ tieši ietekmē dzelzceļa transporta sistēmas funkcionalitāti. Ņemot vērā dzelzceļa infrastruktūras ilgo darbmūžu, kas, paredzams, darbosies ar pilnu jaudu vairāk nekā 50 gadus (un dažām iekārtām pat ilgāk), ir lietderīgi klimata pārmaiņu aspektus integrēt ilgtermiņa dzelzceļa plānošanas, projektēšanas un pārvaldības procesā. Turklāt daudzi dzelzceļi iepriekš tika projektēti un būvēti, ņemot vērā vēsturiskos klimatiskos apstākļus, kas klimata pārmaiņu dēļ var atšķirties no pašreizējiem un turpmākajiem apstākļiem. Rail Adapt ziņojuma redzējumā (UIC, 2017) dzelzceļa pielāgošanās process ir aplūkots kā daļa no ierastās attīstības scenārija. Tādējādi pielāgošanas izmaksām ir tikai nenozīmīga ietekme uz dzelzceļa uzņēmuma finanšu rādītājiem. Klimata pārmaiņu riski dzelzceļa nozarei ir rūpīgi aprakstīti ARISCC projektā (Dzelzceļa infrastruktūras pielāgošana klimata pārmaiņām), ko īsteno UIC (Starptautiskā Dzelzceļu savienība) vadītais konsorcijs. ARISCC rezultāti ietver dabisko apdraudējumu kartes un vadlīniju dokumentu par integrētu dabisko apdraudējumu pārvaldību uz dzelzceļiem.

Jaunākā pārskatā (Haghighi et al., 2025) tika apstiprināts, ka klimata apdraudējumi var radīt plašu ietekmi uz dzelzceļiem. Tos var iedalīt divos galvenajos veidos — fiziskā un darbības ietekme. Fiziskā ietekme ietver tiešu kaitējumu dzelzceļa infrastruktūrai. Tie var būt strukturāli (piemēram, sliežu un gulšņu bojājumi), ģeotehniski (piemēram, balasta materiāla un nogāžu bojājumi) un hidroloģiski (drenāžas sistēmu bojājumi, plūdi). Darbības ietekme ietver pakalpojumu traucējumus un kavējumus. Plašs literatūras klāsts liecina, ka klimata pārmaiņu dēļ pieaug klimata apdraudējumu ietekme uz dzelzceļa infrastruktūru un darbību.

Tajā pašā pētījumā atklājās, ka gan ekstremāli laikapstākļu notikumi (spēcīgas lietusgāzes, ekstremāli vēji, plūdi un vētras), gan lēni parādīšanās procesi (augstāka vidējā temperatūra) ir vieni no visbiežāk pētītajiem klimata apdraudējumiem. Visvairāk ziņotā ietekme uz dzelzceļiem ir termiskā spriedze, dzelzceļa sastrēgumi, applūduši sliežu ceļi, zemes nogruvumi uz uzbērumos, pakalpojumu traucējumi un pieaugošas uzturēšanas prasības.

Pielāgošanās pieeju mērķis var būt palielināt dzelzceļa infrastruktūras noturību, samazinot aktīvu neaizsargātību pret apdraudējumiem un tādējādi ļaujot darboties arī nelabvēlīgos apstākļos. Tas var nozīmēt, piemēram, elektrosistēmu paaugstināšanos virs prognozētā plūdu līmeņa. Pielāgošanas mērķis var būt arī sistēmas dublēšana, lai nodrošinātu darbības nepārtrauktību sistēmas atteices gadījumā. Tas ietver papildu vai alternatīvu pakalpojumu radīšanu. Visbeidzot, pielāgošanās var ietvert pasākumus ātrai atveseļošanai, lai ātri atjaunotu infrastruktūru un pakalpojumus (Palin et al., 2021).

Pielāgošanās pasākuma izvēle ir atkarīga no vietējā konteksta, konkrētu apdraudējumu iedarbības, citu ar klimatu nesaistītu risku klātbūtnes, vēlamajiem pielāgošanās izdevumiem un mērķrādītāja, kā arī infrastruktūras darbmūža.

Temperatūras paaugstināšanās var radīt sliedes sprādzi, paaugstinātu veģetācijas ugunsgrēku risku, pieaugošu nepieciešamību uzstādīt dzesēšanas un citas sistēmas pasažieru komfortam. Attiecīgajās pielāgošanās reakcijās tehniskie risinājumi (piemēram, slēdžu un drošības sistēmas paaugstināta karstumizturība) būtu jāapvieno ar dabā balstītiem risinājumiem (piemēram, veģetācijas stādīšana, lai aizsargātu sliežu ceļus no tieša saules starojuma).  

Spēcīgas lietusgāzes, vētras un vēji var samazināt augsnes stabilitāti, izraisīt zemes nogruvumus, klinšu kritienus vai lavīnas, ietekmējot galvenokārt kalnu apgabalus. Jāīsteno strukturāli aizsardzības pasākumi, piemēram, dambji un uzbērumi. Šiem pasākumiem var būt vairāki ieguvumi, jo tie var aizsargāt arī apdzīvotas vietas vai citu infrastruktūru, piemēram, ceļus vai energoapgādes tīklus. Lai uzlabotu kontakttīkla mastu noturību pret vēju, pielāgošanās var ietvert to, ka teritorijas, kas atrodas tuvu sliežu ceļiem un kontakttīkliem, ir brīvas no bīstamiem objektiem. Dabā balstīti risinājumi var ietvert veģetācijas stādīšanu, lai samazinātu augsnes eroziju un nostiprinātu nogāzes.

Veģetāciju bieži izmanto kā buferzonu troksnim un piesārņojumam gar dzelzceļa sliedēm, kā arī lai aizsargātu sliežu ceļu no tiešas saules iedarbības. Blakus dzelzceļa sliedēm var izveidot zaļos dzelzceļa koridorus, lai veicinātu savvaļas sugu pārvietošanos. Lai izvairītos no darbības traucējumiem, ko izraisa koki, kas nogāzti pāri sliežu ceļiem, vai meža ugunsgrēki, būtu rūpīgi jāplāno veģetācijas stādīšana un uzturēšana. Tajā jāņem vērā vietējie klimatiskie apstākļi un klimata pārmaiņu prognozes. Piemēram, izmantojot augus ar salīdzinoši augstu mitruma saturu un zemu gaistošo eļļu līmeni, var palīdzēt novērst dabas ugunsgrēkus. Vētras apdraudētās teritorijās būtu jāparedz koku sugu izvēle, lai izturētu lielāku vēju (Blackwood et al., 2022).

Strukturālu pasākumu īstenošana visā dzelzceļa sistēmā bieži vien nav iespējama ne ekonomisku iemeslu dēļ, ne dabas un ainavu aizsardzības aspektu dēļ. Tāpēc ir ļoti vajadzīgi papildu (nestrukturāli) riska mazināšanas pasākumi, piemēram, agrīnās brīdināšanas sistēmu nodrošināšana, satiksmes novirzīšana, alternatīvi grafiki, pakalpojumu (piemēram, autobusu transporta) vieda aizstāšana, uzlabota dažādu transporta veidu savienojamība (multimodalitāte).  Turklāt būtiska ir reāllaika informācijas sniegšana pasažieriem. 

Dzelzceļa infrastruktūras pielāgošana ir arī daļa no risinājumiem piegādes ķēžu nepārtrauktības nodrošināšanai uzņēmējdarbības un rūpniecības nozarē. Kopējie riski, kas apdraud piegādes ķēdes nepārtrauktību saistībā ar transportu, ietver būtisku transporta pakalpojumu kavēšanos vai pārtraukumus, ko izraisa ekstremāli laikapstākļu notikumi, dzelzceļa sastrēgumi un negadījumi. Piegādes ķēdes traucējumi beidzot varētu radīt lielākas izmaksas. Tas var ietekmēt pircēju, piegādātāju vai visu piegādes ķēdi. Dzelzceļa noturības nodrošināšanai ir arī izšķiroša nozīme, lai nodrošinātu galamērķu savienojamību tūrisma reģionos, tādējādi veicinot arī šīs nozares ekonomisko attīstību. 

Parasti dzelzceļa uzņēmumi, kas strādā valsts līmenī, pārvalda tādu pasākumu īstenošanu, kuru mērķis ir palielināt dzelzceļa transporta noturību.  Šos dalībniekus atbalsta valsts pārvaldes iestādes, kas darbojas reģionālā, valsts vai pat Eiropas līmenī (piemēram, EK MOVE ĢD). Tie sniedz leģislatīvu, administratīvu un finansiālu atbalstu pielāgošanās darbībām. Pasākumu tehnisko īstenošanu veic uzņēmumi, kas specializējušies transporta projektēšanā un būvniecībā. . Visas šīs ieinteresētās personas atbalsta pētniecības iestādes un konsultācijas, kas sniedz neaizsargātības novērtējumu, pasākumu prioritāšu noteikšanu, priekšizpēti un izmaksu un ieguvumu analīzi. Svarīgas ieinteresētās personas, kas jāiesaista, ir arī dalībnieki, kas nodrošina laikapstākļu prognozēšanas un agrīnās brīdināšanas sistēmas (piemēram, UBIMET Austrijā). Dažos pētījumos atklājās, ka dzelzceļa pārvaldītāju un ieinteresēto personu informētība par klimata pārmaiņu jautājumiem ir zema, un tas var kavēt pielāgošanos.

Ņemot vērā dzelzceļa infrastruktūras ilgo darbmūžu, pielāgošanās pasākumu īstenošana ir daļa no vispārējā dzelzceļa attīstības procesa un/vai modernizācijas. Vispārīgāk runājot, tas būtu jāiekļauj ilgtermiņa transporta stratēģijās, un paredzams, ka dzelzceļam būs svarīga nozīme. Tas var nodrošināt nepieciešamo finanšu resursu pieejamību. Papildus līdzekļu trūkumam citi faktori, kas var kavēt dzelzceļa attīstību un pielāgošanos, ir saistīti ar iespējamiem konfliktiem ar vides aizsardzības mērķiem, galvenokārt saistībā ar ainavu sadrumstalotību, un iespējamiem konfliktiem ar vietējām kopienām, kas ir nobažījušās par pieaugošo trokšņa piesārņojumu un zemes aizņemšanu.

Visizdevīgākie pielāgošanās pasākumi ir tie, kas nodrošina sinerģiju ar citiem pasākumiem, kuri rada papildu ieguvumus, piemēram, veicina klimata pārmaiņu mazināšanu, veicina ilgtspējīgu attīstību un uzlabo bioloģiskās daudzveidības aizsardzību. Šādā perspektīvā varētu izmantot dabā balstītus risinājumus, lai dažādos veidos pielāgotu dzelzceļa sistēmu. Daži koki iztur lielāku vēja ātrumu nekā citi, nelielas līkumainas ūdensteces varētu labāk buferēt augstu ūdens līmeni nekā cilvēka veidotas drenāžas sistēmas, un piemērotas veģetācijas izvēle dzelzceļa koridora tuvumā varētu samazināt ugunsgrēku risku.

Nevajadzētu apsvērt pasākumus, kas rada nelabvēlīgu ietekmi uz vidi, ja vien to nepieprasa drošības noteikumi. Piemēram, būtu pēc iespējas jāierobežo gaisa kondicionēšanas sistēmu plašāka izmantošana iekštelpu dzesēšanai, lai ražošanu ierobežotu līdz siltumnīcefekta gāzu emisijām. Pasākumi, kuru mērķis ir samazināt neaizsargātību pret krītošiem kokiem, izveidojot plašākus dzelzceļa koridorus, var būt neproduktīvi attiecībā uz dažiem citiem mērķiem. Plašāks koridors var radīt lielākas temperatūras atšķirības sliežu ceļa zonā. Tas var apdraudēt turpmākos mērķus samazināt neaizsargātību pret ugunsgrēkiem vai dzelzceļa sastrēgumiem, ja vien šīs problēmas netiks risinātas.

Galvenais ieguvums no pielāgošanās pasākumiem ir pret klimata pārmaiņām noturīga dzelzceļa infrastruktūra un ekspluatācija, nodrošinot transporta tīkla savienojamību, kas ietekmē ekonomisko labklājību un labklājību. Turklāt pielāgošanās pasākumu papildu ieguvumi ir ieguldījums ilgtspējīgā attīstībā un klimata pārmaiņu mazināšanā (transporta veidu maiņa uz dzelzceļu samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas). Ir vēlamas arī citas sinerģijas, kas nav saistītas ar vidi, un pielāgošanās pasākumu līdzieguvumi. Piemēram, strukturālie aizsardzības pasākumi var ne tikai aizsargāt dzelzceļa sliežu ceļu, bet arī aizsargāt apdzīvotas vietas vai citu infrastruktūru, piemēram, ceļus vai energoapgādi. Ekonomiskā ziņā dzelzceļš ir svarīga transporta infrastruktūra ne tikai ES iedzīvotāju un tūristu mobilitātei, bet arī preču ilgtspējīgai pārvadāšanai valstu iekšienē un starp valstīm. Dzelzceļa transporta radītās oglekļa emisijas ir tikai neliela daļa no citu kravu pārvadājumu iespēju radītajām emisijām (EVA, 2021). Tāpēc pielāgošanās pasākumi, kuru mērķis ir saglabāt Eiropas dzelzceļa tīkla vidēja termiņa un ilgtermiņa darbību, ir būtiski arī Eiropas kravu pārvadājumu nozares dzīvotspējai un ilgtspējai un nozarēm, kas pārvadā preces pa dzelzceļu.

Izmaksas konsekventi atšķiras atkarībā no atlasītajiem pasākumiem, to konkrētās struktūras, piemērošanas mēroga, tās vietas īpašajiem apstākļiem, kurā pasākumi tiek īstenoti, risinātajām klimata problēmām un daudziem citiem faktoriem. Ekonomiskās izmaksas ietver izmaksas par tiešu ietekmi uz infrastruktūras aktīviem, izmaksas par transporta kavēšanos un atcelšanu ekstremālu laikapstākļu dēļ un pielāgošanās pasākumu izmaksas. Vairākos pētījumos ir kvantificētas klimata pārmaiņu ekonomiskās izmaksas uz dzelzceļiem. Šo rezultātu salīdzināšana tika atzīta par diezgan sarežģītu. Tas ir saistīts ar dažādu klimata modeļu, klimata scenāriju, nākotnes laika periodu, novērtēšanas metodiku, ģeogrāfiskā tvēruma u. c. izmantošanu.

Turklāt transporta traucējumu plašākās sociālekonomiskās izmaksas reti tiek kvantificētas. Tas var ietvert samazinātu spēju pārvadāt pirmās nepieciešamības preces un samazinātu tūrisma galamērķu pievilcību (Palin et al., 2021). Pieaugot ar klimatu saistītiem notikumiem un riskiem, ir pamatoti sagaidīt, ka palielināsies izmaksas, kas saistītas ar droša un ekspluatējama tīkla uzturēšanu, bojātas vai iznīcinātas infrastruktūras atjaunošanu un lielākas uzņēmējdarbības pārvaldības segšanu (ES Dzelzceļu aģentūra, 2024. gads).

Izmaksas galvenokārt sedz dzelzceļa uzņēmums; līdzfinansējumu var nodrošināt no valsts budžeta, Eiropas finanšu instrumentiem un citiem avotiem. Publiskā un privātā sektora partnerībām var būt nozīme dzelzceļa infrastruktūras un pakalpojumu pielāgošanas pasākumu finansēšanā. Piemēram, Austrijas dzelzceļa uzņēmums ÖBB pieņēma riska samazināšanas stratēģiju, kuras pamatā ir uzlabota laikapstākļu uzraudzība un agrīnās brīdināšanas sistēma (infra:wetter). To kopīgi pārvalda ÖBB un privātais laikapstākļu dienests UBIMET GmbH (sk. gadījuma pētījumu “Dzelzceļa transporta noturības veidošana pret Alpu apdraudējumiem”).

Starptautiskos dzelzceļa pārvadājumus reglamentē vairākas starpvaldību konvencijas, bet Eiropas Savienībā — vairākas ES regulas un direktīvas.

ES līmenī svarīgs politikas dokuments — 2011. gada Baltā grāmata (Ceļvedis uz Eiropas vienoto transporta telpu) — ierosināja vērienīgu pieeju, lai novērstu konstatētos mobilitātes trūkumus ES. Dažādu darbību vidū tā arī atzina, ka ir jārisina klimata pārmaiņu problēmas, stiprinot visas infrastruktūras klimatnoturību.

Kopš 2020. gada Ilgtspējīgas un viedas mobilitātes stratēģija kopā ar 82 pasākumu rīcības plānu reglamentē ES transporta nākotni saskaņā ar Eiropas zaļā kursa vērienīgo mērķi un ES digitālās stratēģijas mērķiem. Noturīga mobilitāte ir viens no galvenajiem ES Ilgtspējīgas un viedas mobilitātes stratēģijas mērķiem. Lai nodrošinātu transporta nepārtrauktību, darbības ietver ārkārtas rīcības plāna(-u) izstrādi krīzes situācijām transporta nozarē, fiziskās un digitālās transporta infrastruktūras modernizāciju (klimatdrošināšanu), dažādu transporta veidu sadarbspēju un TEN-T tīkla stiprināšanu. Svarīgs ES politikas mērķis ir stiprināt multimodalitāti, nodrošināt transporta veidu labāku integrāciju un izveidot sadarbspēju visos transporta sistēmas līmeņos (ES Dzelzceļu aģentūra, 2024. gads). TEN-T regulā ir noteikts, ka kopīgu interešu projektiem ir jāapliecina klimatnoturība. Tajā ir īpaši noteikts, ka infrastruktūras pārvaldītājiem ir jānovērtē neaizsargātība pret klimata pārmaiņām (plūdi, karstuma viļņi) un jāīsteno pielāgošanās pasākumi, lai aizsargātu publiskās investīcijas.

Tipisks laiks, kas nepieciešams tehnisko pasākumu īstenošanai, ir vairāki gadi (aptuveni 2–5 gadi). Tomēr operatīvo pasākumu īstenošanai jābūt ātrai un nekavējoties jāreaģē uz ārkārtēju notikumu izraisītiem traucējumiem. Laikapstākļu prognožu un agrīnās brīdināšanas sistēmu nodrošināšana ir nepārtraukta.

Tehnisko pasākumu darbmūžam būtu jāatbilst pašas dzelzceļa infrastruktūras darbmūžam, kas ir vairākas desmitgades.