Scenariusze zmian klimatu

Źródło: TVN24

Zjawisko, jakim są "podziemne zmiany klimatu", jest znane nauce od około 25 lat. We wcześniejszych badaniach ujawniono już, że mogą one zanieczyszczać wody gruntowe, wpływać na stan torów kolejowych, a także przyczyniać się do częstszych chorób z powodu nadmiernego ciepła u pasażerów podziemnej komunikacji. Nie zbadano jednak, jak na te procesy oddziałuje infrastruktura i transport, a także jaki mogą mieć one wpływ na architekturę miast. Nowe badania, które ukazały się w lipcu w czasopiśmie "Communications Engineering", wskazują, że problemy mogą być poważniejsze, niż moglibyśmy się spodziewać.

Trzy lata zbierania danych

Badanie polegało na analizie danych pobieranych przez trzy lata w dzielnicy Chicago Loop, gdzie rozmieszczono 150 czujników temperatury. Znajdowały się one nad i pod powierzchnią ziemi oraz w miejscach takich, jak piwnice, tunele i garaże. Porównano także wartości temperatury z obszarów niezabudowanych, które nie otrzymują nadmiernych ilości ciepła pochodzących z budowy czy transportu.

Okazało się, że pod niektórymi częściami dzielnicy znajdują się obszary gruntu, które są nawet o 10 stopni Celsjusza cieplejsze niż choćby ziemia pod parkiem. Jak wyjaśnili badacze, to właśnie te "podpowierzchniowe wyspy ciepła" są w tej sytuacji największym zagrożeniem. Ogrzewają się one szybciej z powodu energii, którą uwalniają budynki i podziemny transport.

- Im większe zagęszczenie miasta, tym intensywniejsze są "podziemne zmiany klimatu" - przekazał główny autor badania Alessandro Rotta Loria, adiunkt inżynierii lądowej i środowiskowej na Northwestern University w Evanston w amerykańskim stanie Illinois.

>>> ZOBACZ TEŻ: Nowy Jork tonie pod ciężarem własnych wieżowców

Kurczenie i rozszerzanie

Następnym krokiem analizy było stworzenie modelu komputerowego dla obszaru Chicago Loop, w którym zobrazowano różnice i wpływ temperatury pod ziemią w okresie od lat pięćdziesiątych XX wieku do 2050 roku. Okazało się, że w zależności od składu gleby ziemia inaczej reagowała na emitowane ciepło, przez co raz dochodziło do jej kurczenia, a innym razem - do rozszerzania.

Naukowiec wspomniał, że zjawisko może być niebezpieczne, gdyż gleba, skały i materiały budowlane potrafią odkształcać się pod wpływem zmian temperatury. Dlatego naruszenie gruntu oraz znajdujących się w niej elementów konstrukcyjnych może przyczyniać się do erozji, a także stopniowego zapadania struktur.

- Odkształcenia spowodowane podziemnymi zmianami klimatycznymi są stosunkowo niewielkie, ale nieustannie postępują. Z biegiem czasu mogą one stać się bardzo istotne dla wydajności infrastruktury, takiej jak fundamenty budynków, tamy, tunele i tym podobne - powiedział.

Jeśli w takiej sytuacji doszłoby do kontaktu z wodami gruntowymi, potencjalnie mogłaby wystąpić korozja materiałów takich jak żelbeton, co zaogniłoby tylko problem. - Istnieje coś, co nazywam "cichym zagrożeniem". Budynki, które zostały zaprojektowane i zbudowane przy użyciu przestarzałych metod, potencjalnie mogą najbardziej przyczyniać się do podziemnych zmian klimatycznych, ponieważ nie mają odpowiedniej izolacji termicznej, a zatem odprowadzają najwięcej ciepła do gruntu - dodał Rotta Loria.

Nowe możliwości

Badacz dodał jednak, że na razie bezpieczeństwo ludzi przebywających w jednej z najpopularniejszych dzielnic Chicago nie jest zagrożone. Praca zaś otwiera nowe możliwości w budownictwie. Jak zauważył, dzięki niemu istnieje szansa, że firmy bardziej skoncentrują się na wprowadzaniu nowych technologii oraz lepszej izolacji termicznej. W niektórych sytuacjach korzystnym rozwiązaniem może być nawet wdrożenie technologii geotermalnych, które byłyby w stanie pochłonąć generowane ciepło.

- Mój wniosek z badania jest taki, że w przypadku Chicago Loop widzimy, że obecne i przyszłe ruchy termiczne nie są wystarczająco duże, aby budzić obawy. To bardzo przydatne odkrycie. Nie oznacza to jednak, że takie zmiany temperatury pod innymi miastami, z innymi warunkami gruntowymi, nie mogą być potencjalnie problematyczne - powiedział David Toll, profesor inżynierii i jeden z dyrektorów w Instytucie Zagrożeń, Ryzyka i Odporności na Uniwersytecie Durham w Wielkiej Brytanii, który nie brał udziału w badaniach.