فعالیت های انسانی و نیروهای طبیعی می تواند باعث فرونشست بخش هایی از سطح زمین میشود.
اما این شهرها با یک مشکل دیگر هم روبرو هستند: زمین در حال فرونشستن و بالا آمدن دریاها.
شهر نیویورک، به آرامی اما مطمئناً در اقیانوس اطلس فرو می‌رود. اخیراً محققان نشان داده اند که این شهر بین 0.04 تا 0.08 اینچ هر سال به سمت دریا خزش دارد . این موضوع همراه با افزایش سطح آب دریاها و تشدید طوفان ها، می تواند خطر سیل های ویرانگر را افزایش دهد.
تام پارسونز از سازمان زمین شناسی ایالات متحده که این مطالعه جدید را رهبری می کند، می گوید: “در حالی که اکثر تیترها می گویند که مشکل آسمان خراش ها هستند، اما واقعاً اینطور نیست.”
اگرچه بخش‌هایی از شهر بر روی زمین‌های مصنوعی ساخته شده‌اند (با پر کردن آب با رسوب و خاک)، سنگین‌ترین آسمان‌خراش‌های کمپانی بزرگ اپل بر روی سنگ‌های مستحکم ساخته شده‌اند؛ در نتیجه دلیل حرکت آرام شهر به سمت ساحل بسیار بیشتر به زمین شناسی مربوط می شود تا به سبب ساخت و سازهای سنگین. پارسونز می‌افزاید، غرق شدن و نشست زمین به کنار، در شهر نیویورک سرعت بالا آمدن سطح دریا بیشتر از سرعت نشست زمین است.
او میگوید: «بدون افزایش سطح دریا، این موضوع واقعاً مشکل بزرگی نخواهد بود.
با این حال، این مورد برای بسیاری از شهرهای دیگر در سراسر جهان صدق نمی کند. از جاکارتا، اندونزی گرفته تا نیواورلئان، و بسیاری از شهرهای دیگر، سرعت نشست زمین بسیار بیشتر از سرعت بالا آمدن سطح آب دریاها است. دلیل آن، چنین است که:
نشست زمین و جاری شدن سیل
هر سال میانگین سطح آب دریاها در جهان حدوداً ۱-اینچ(۲.۵ سانتیمتر) افزایش می یابد. اما در برخی از نقاط جاکارتا، افزایش نسبی سالانه سطح دریا می تواند نزدیک به 10 اینچ باشد. دلیلش این است که سطح آب ها فقط در حال افزایش نیست، بلکه شهر در حال غرق شدن است.
پیترو تیاتینی (Pietro Teatini)، مهندس عمران در دانشگاه پادووا در ایتالیا و رئیس ابتکار بین المللی فرونشست زمین یونسکو می گوید: “ما باید این دو اثر را خلاصه کنیم. این همان چیزی است که مردم به آن بالا آمدن نسبی سطح دریا می گویند: یعنی بالا آمدن سطح دریا به اضافه میزان فرونشست زمین.”
فرونشست زمین زمانی اتفاق می افتد که فعالیت های انسانی یا نیروهای طبیعی باعث ایجاد نشست در قسمت هایی از سطح زمین شود. این موضوع به طور بالقوه می تواند مشکلاتی هم در زمین های دور از دریا و هم در سواحل ایجاد کند. در حالی که فرونشست دلایل زیادی دارد(از جمله فعالیت های انسانی مانند پمپاژ آب های زیرزمینی و ساخت شهرها بر روی رسوبات نرم)، معمولاً نتیجه مستقیم تغییرات آب و هوایی نیست.
به لطف طوفان کامل عوامل انسانی و جغرافیای ناگوار، جاکارتا در میان سریع ترین شهرهای جهان در حال غرق شدن است. با توجه به اینکه اکنون بیش از 40 درصد از سطح شهر زیر سطح دریا قرار دارد و احتمال شدت گرفتن طوفان ها به دلیل تغییرات آب و هوایی، سیل در جاکارتا به حدی مکرر و شدید شده است که دولت اندونزی قصد دارد پایتخت خود را به جزیره ای کاملاً متفاوت منتقل کند.
استخراج آب و سایر منابع زیرزمینی
مردم به آب نیاز دارند! اما زمانی که شهرها به سفره های زیرزمینی روی می آورند، ناخواسته می توانند مشکلات فرونشست عظیمی را ایجاد کنند. تیاتینی اضافه میکند: “بدون شک می توانم بگویم که [پمپاژ آب های زیرزمینی] عامل اصلی فرونشست زمین در سراسر جهان است؛ مطمئناً مهم‌ترین عامل تأثیرگذار بر شهرهاست.”
سنگ‌ها و رسوبات موجود در برخی از سفره‌های زیرزمینی مانند اسفنج‌ها عمل می‌کنند که با فضاهای خالی به نام منافذ پر از آب پر شده‌اند. اگر آب از بین برود، منافذ می توانند تحت فشار زمین پوشانده شوند یا منقبض شوند###. به همین دلیل است که پمپاژ آب زیرزمینی می تواند باعث فشرده شدن زمین شود.
در بخش‌هایی از مکزیکو-سیتی، دانشمندان می‌گویند که استخراج آب‌های زیرزمینی هر سال باعث فرونشست 14 اینچ زمین میشود.
شیمون ودو-وینسکی (Shimon Wdowinski)، ژئوفیزیکدان از دانشگاه بین المللی فلوریدا می گوید: “جمعیت افزایش یافته و آنها تقاضای آب دارند! بنابراین آنها آب را از سفره های آب زیرزمین می گیرند.” “و زمین هم با فروکش کردن پاسخ می دهد.”
در قرن گذشته، پایتخت مکزیک حدود 33 فوت غرق شده و ساختمان‌ها منحرف شده و زیرساخت‌ها مختل شده است. استخراج آب های زیرزمینی تا حد زیادی مقصر است، اما جغرافیای غیرمعمول شهر هم نیز در این امر نقش دارد. قسمت اعظم مکزیکوسیتی بر روی یک دریاچه پر-شده ساخته شده است و بستر قدیمی دریاچه نرم، پر آب و به راحتی له و فشرده می شود.
منافذ سنگ همچنین می تواند پر از هیدروکربن هایی مانند نفت یا گاز طبیعی باشد. تیاتینی (Teatini) اضافه می کند: استخراج این منابع نیز می تواند باعث فرونشست زمین شود، همانطور که هم اکنون در هلند و اطراف راونا، ایتالیا اتفاق افتاده است.
توسعه انسانی
توسعه در سطح زمین و نزدیک به آن همچنین می تواند باعث فرونشست شود.
به عنوان مثال، در بخش‌هایی از هلند، زمین بین ۰.۱۵ تا ۰.۲ اینچ در سال فرو می‌رود. جیل ارکنز (Gilles Erkens) زمین‌شناس در دانشگاه Utrecht و Deltares-موسسه تحقیقاتی و فناوری در هلند-میگوید که این امر بیشتر به این دلیل است که انسان‌ها در سیستم تالاب‌ها دخالت می‌کنند.
Deltares یک موسسه فناوری بزرگ (GTI) در هلند در زمینه آب، زیرسطحی و زیرساخت است . Deltares عمدتا بر دلتاهای رودخانه ها ، مناطق ساحلی، مناطق رودخانه ها و فراساحل تمرکز دارد . Deltares بیش از 800 کارمند دارد و در دلفت و اوترخت واقع شده است .
زهکشی تالاب ها برای به دست آوردن زمین های کشاورزی می تواند باعث از بین رفتن خاک شود. هنگامی که تالاب ها خشک میشوند، اکسیژن هوا به داخل خاک نفوذ می کند و میکروب های تنفس کننده اکسیژن شروع به فعالیت کرده و از پیت یا پوده-ذغال سنگ نارس (peat) در خاک تغذیه و آن را تبدیل به دی اکسید کربن برای انرژی می کنند. این، باعث کوچک شدن و ضعیف شدن خاک می شود و منجر به فرونشست زمین می شود.
ارکنز Erkens میگوید اگرچه این، بیشتر یک مشکل روستایی است، برخی از شهرهای هلند مانند گودا (Gouda) درست بر روی خاک‌های پیت ساخته شده‌اند. او می افزاید، از آنجایی که پیت یا پوده به راحتی متراکم می شود، “در نتیجه، به دلیل سنگین شدن زمین مستعد فرونشست است. این اتفاقی است که در این شهرها می افتد.”
ساختن شهرهای سنگین بر روی زمین با رسوبات ضعیف، تنها یک مشکل در زمین های پیت یا پوده نیست. بسیاری از شهرهای بزرگ، از شانگهای تا جاکارتا تا قاهره، بر فراز دلتاهای رودخانه‌ها قرار دارند-دشت‌های مسطح و اغلب حاصلخیز در دهانه رودخانه‌ها که مانند زمین‌های ذغال سنگ نارس، به طور طبیعی، نرم و شکل-پذیر هستند.
رسوبات دلتا به طور طبیعی تحت وزن خود در طول زمان فشرده می شوند و نشست میکند. اما این نشست خاک، معمولا، جبران میشود.-به سبب سیلاب های همیشگی رودخانه ها که رسوبات تازه را همراه خود می‌آورند.
ولی شهرها، اغلب، رودخانه های خود را به خاکریزها محدود می کنند تا از سیل جلوگیری کنند. این کار مانع از رسیدن رسوبات جدید به دلتا می شود که در نتیجه لایه جدیدی به زمین اضافه نمیشود. به عنوان مثالی دیگر، سد کردن رودخانه های بالادست نیز می تواند انتقال رسوب را متوقف کند و منجر به فرونشست و سیل شود.[]””
ارکنز میگوید: “دلتا، [تنها و زمانی] یک دلتا است که -اول- رسوبات کافی وجود داشته باشد[حمل شده از داخل خشکی]…؛[دوم اینکه] افزایش سطح آب دریا زیاد نباشد؛ و [سوم اینکه] زمین نشست چندانی نداشته باشد.” “نبود این عوامل – هر سه آنها – در حال حاضر خطری برای بسیاری از دلتاها و[به طور کل] سرتاسر زمین حساب میشود.”
حرکت طبیعی زمین
سطح زمین دائماً در حال جابجایی است: رسوبات به طور طبیعی فشرده میشوند؛ زمین تغییر شکل می دهد؛ و صفحات مختلف زمین (صفحات تکتونیکی) شکاف، و با هم برخورد می کنند. در واقع، غرق شدن شهر نیویورک ریشه در عصر یخبندان دارد، نه در ساخت و ساز مدرن.
پارسونز می گوید: “در آخرین عصر یخبندان، یک صفحه یخی عظیم و سنگین وجود داشت که مرکز قاره را تحت فشار قرار می داد.” درست همانطور که وقتی کسی در وسط تشکی بادی دراز می کشد، کناره های تشک از باد پر و سفت می شود؛ این وزن زیاد صفحه یخ اضافی در مرکز آمریکای شمالی باعث شد تا سواحل آن بالا بیایند.
پارسونز می افزاید: “سپس وقتی یخ ذوب شد، کل این روند معکوس شد. این چیزی است که به ما دو میلی متر در سال [نشست] در سراسر سواحل شرقی، از جمله در نیویورک، می دهد.”
به لطف این بازگشت پس از یخبندان، زمین زیر شهر نیویورک تقریباً با همان سرعت به فرورفتن ادامه می‌دهد، حتی اگر هر یک از میلیون‌ها ساختمان این کلان شهر جدا شده و از بین برود.
تیاتینی تاکید میکند که: “در حالی که نیروهای درون زمین، خود، به طور چشمگیری سطح زمین را در بازه زمان طولانی تغییر می دهند؛ اما فعالیت های انسانی تقریباً همیشه دلیل اصلی فرونشست شدید است.”
حتی در مکان‌هایی مانند شهر نیویورک، که فرونشست‌ها جزئی است و عمدتاً از کنترل انسان خارج است، تغییر کم در ارتفاع سازه ها هم حساب میشود و تاثیرگذار است- به‌ویژه زمانی که با افزایش سریع سطح دریا که به دلیل تغییرات آب و هوایی-که بازهم به واسطه فعالیت انسان هاست-همراه شود.
دیدگاهتان را بنویسید