Города США уходят под землю: новое исследование
В журнале Nature Cities опубликовано новаторское исследование, которое показало, что все 28 крупнейших городов США постепенно опускаются, причём с разной скоростью. Новое исследование выявляет тревожную тенденцию: урбанизация, повышение уровня моря и в некоторых случаях добыча подземных вод приводят к постепенному оседанию городских территорий.
Что такое оседание грунта и почему это важно?
Оседание грунта — это постепенное опускание земли в пределах города, часто вызванное как природными, так и антропогенными факторами. Это явление становится всё более распространённым во многих крупных городах США.
Согласно исследованию, в период с 2015 по 2021 год по меньшей мере 20% территории каждого из 28 крупнейших городов США, таких как Хьюстон, Чикаго и Даллас, подверглись некоторому оседанию. В некоторых городах скорость оседания превысила 2 миллиметра в год, что вызывает беспокойство, особенно в районах, где также существует угроза повышения уровня моря.
Причины оседания грунта многогранны. Урбанизация, например, приводит к увеличению нагрузки на землю. Чрезмерная добыча подземных вод для сельскохозяйственных и промышленных нужд также может вызвать оседание грунта, поскольку удаляется вода, поддерживающая землю.
Прибрежные города, такие как Нью-Йорк и Майами, особенно уязвимы к комбинированному воздействию оседания грунта и повышения уровня моря, что повышает риск затопления и ухудшения состояния инфраструктуры в этих районах.
Города, находящиеся в зоне наибольшего риска
Хотя многие города США сталкиваются с проблемой оседания грунта, некоторые выделяются по степени и скорости этого процесса. Например, Хьюстон лидирует с более чем 40% территории, оседающей со скоростью более 5 миллиметров в год. Такое быстрое оседание в значительной степени обусловлено долгосрочной добычей подземных вод, а также извлечением нефти и газа в регионе.
Районы в Далласе, Форт-Уэрте и Чикаго также оседают с тревожной скоростью. Фактически в таких городах, как Индианаполис, 98% или более территории подвержены оседанию, что усугубляет потенциальный ущерб инфраструктуре и повышает риск наводнений.
Для Нью-Йорка ситуация также вызывает беспокойство. Части города оседают со скоростью более 2 миллиметров в год, и неравномерное оседание земли по всему городу уже вызывает проблемы с дорогами, зданиями и мостами. Вашингтон также является городом, где наблюдается заметное оседание, причём в отдельных зонах оседание происходит со скоростью более 5 миллиметров в год.
Долгосрочные последствия: как оседание влияет на инфраструктуру
По мере того как всё больше территорий оседает, целостность инфраструктуры становится серьёзной проблемой. Оседание грунта может привести к значительным структурным повреждениям дорог, мостов, зданий и канализации. Неравномерное оседание может вызвать трещины, сдвиги фундаментов и другие формы нестабильности. В городах, где оседание более выражено, последствия могут быть катастрофическими, особенно в сочетании с угрозой наводнений из-за повышения уровня моря.
Эксперты предупреждают, что даже районы с более медленным оседанием со временем всё равно сталкиваются с рисками. Манучехр Ширзаи, геофизик из Виргинского технологического университета и один из ведущих авторов исследования, отмечает, что 29 000 зданий по всей стране уже расположены в районах, подверженных высокому риску повреждений из-за оседания грунта.
«Скрытая природа этого риска означает, что инфраструктура может постепенно приходить в упадок, а повреждения становятся очевидными только тогда, когда они становятся серьёзными или потенциально катастрофическими», — объясняет Ширзаи.
Как города могут замедлить оседание?
Исследователи предполагают, что одним из первых шагов, которые могут предпринять города для замедления оседания, является сокращение добычи подземных вод. Городам, таким как Хьюстон, могут быть полезны политики, направленные на сокращение использования подземных вод для предотвращения дальнейшего оседания грунта.
Прибрежные города, борющиеся с повышением уровня моря, могут быть вынуждены инвестировать в защитные барьеры или морские стены для защиты от вторжения солёной воды и штормовых нагонов. В районах, подверженных наводнениям, таких как Новый Орлеан, может потребоваться поднятие уровня земли и улучшение дренажных систем для снижения риска затопления.
Для городов, сталкивающихся с проблемой неравномерного оседания, может потребоваться модернизация инфраструктуры или принятие новых строительных норм, чтобы лучше справляться с проблемами, вызванными неравномерным оседанием грунта. Хотя решения для каждого города различаются в зависимости от их конкретных проблем, общим рекомендациям является действовать сейчас, пока проблема не усугубилась.