Miasta się zapadają. Naukowcy biją na alarm

Zjawisko powolnego osiadania dużych miast położonych na wybrzeżach nie jest nowym odkryciem. Dotychczasowe badania wskazały, że problem dotyczy takich metropolii, jak Dżakarta, Wenecja czy Nowy Orlean. Na łamach czasopisma naukowego "Nature Cities" ukazała się analiza pokazująca, że powoli zapadają się nie tylko nadbrzeżne metropolie.

W badaniu wykorzystano satelitarne pomiary radarowe, które pozwoliły zespołowi mapować pionowe ruchy Ziemi z dokładnością aż do jednego milimetra. Na ich podstawie opracowano wysokiej rozdzielczości mapy osiadania lub zapadania się ziemi dla 28 najbardziej zaludnionych miast Stanów Zjednoczonych. Miasta te są domem dla 34 milionów ludzi, około 12 procent całkowitej populacji kraju.

Jak udało się zaobserwować, w 25 z 28 badanych miast co najmniej dwie trzecie ich powierzchni ulega osiadaniu. Najszybciej proces ten przebiega w teksańskim Houston - ponad 40 procent jego powierzchni osiada w tempie przekraczającym pięć milimetrów na rok. W niektórych punktach osiadanie sięga nawet pięciu centymetrów rocznie.

Proces był wyraźnie widoczny także w innych miastach Teksasu, Fort Worth i Dallas, jak również w rejonie nowojorskiego lotniska LaGuardia oraz na niektórych obszarach Las Vegas, Waszyngtonu - Dystryktu Kolumbia i San Francisco.

- W miarę jak miasta będą się rozrastały, będziemy obserwować, jak coraz więcej z nich rozszerza się na zapadające się obszary - wyjaśnił główny autor publikacji Leonard Ohenhen z Columbia Climate School. - Z czasem osiadanie gruntu może wywołać naprężenia w infrastrukturze, które przekroczą jej granice bezpieczeństwa.

Aby ustalić przyczynę zapadania się miast, badacze przeanalizowali także dane dotyczące poboru wód gruntowych w obszarach dotkniętych osiadaniem. Ustalili, że za 80 procent osiadania odpowiada właśnie pobór wód na potrzeby ludzi. Gdy woda jest wypompowywana z warstw wodonośnych zbudowanych z drobnoziarnistych osadów, szczeliny między nimi mogą się zapaść, prowadząc do zagęszczenia osadów w głębi i osiadania powierzchni. W Teksasie problem ten pogłębia się dodatkowo przez wydobycie ropy i gazu.

- Ukryty charakter tego ryzyka oznacza, że infrastruktura może być po cichu narażona na szwank przez długi czas, a uszkodzenia stają się widoczne dopiero wtedy, gdy są poważne lub potencjalnie katastrofalne - dodał współautor analizy Manoochehr Shirzaei z Uniwersytetu Technicznego Wirginii.

Jak tłumaczyli naukowcy, w przeciwieństwie do zagrożeń związanych z osiadaniem terenu spowodowanym powodziami, gdzie ryzyko pojawia się dopiero wówczas, gdy szybkie tempo osiadania obniża teren poniżej krytycznego poziomu, uszkodzenia infrastruktury wywołane osiadaniem mogą wystąpić nawet przy niewielkich ruchach gruntu.

Zmiany wzorców pogodowych, zwiększanie się miejskich populacji i wzrost społeczno-gospodarczy może przyspieszać tempo osiadania. Stabilne wcześniej obszary stają się wtedy strefami podatnymi na powodzie i degradację gruntów. Aby zapobiec skutkom osiadania, miasta mogą skoncentrować się na modernizacji istniejących struktur, uwzględnieniu ruchów ziemi w kodeksach budowlanych oraz ograniczeniu nowych inwestycji na zagrożonych obszarach.

- Zamiast po prostu mówić, że to problem, możemy zareagować, rozwiązać go, złagodzić skutki i dostosować się. Musimy przejść do rozwiązań - dodał Ohenhen.