Nowy Jork zapada się pod własnym ciężarem
Naukowcy szacują, że masa ponad miliona budynków w pięciu dzielnicach Nowego Jorku to około 762 milionów ton. Pod tym ciężarem teren zajmowany przez Nowy Jork osiada średnio o 1-2 milimetry rocznie szybciej niż otaczające go tereny.
Badacze z United States Geological Survey oraz University of Rhode Island zainteresowali się tym, jaki wpływ ma obciążenie nowojorskich budynków na ziemię, która znajduje się pod nimi. Ustalili, że poziom wód w stosunku do zabudowań miejskich podnosi się o około 2 milimetry w ciągu roku. Czyżby więc ziemia zapadała się pod ciężarem jednego z największych miast na świecie?
Badacze podkreślają, że mogą istnieć też inne powody, dla których miasto tonie, między innymi to, w jaki sposób ziemia wciąż rezonuje po zakończeniu ostatniej epoki lodowcowej, która skończyła się ponad 10 000 lat temu.
Zrozumienie tego, w jaki sposób i dlaczego obszary takie jak Nowy Jork mogą „tonąć”, pomaga naukowcom oszacować ryzyko powodziowe, jakie mogą napotkać te obszary w przyszłości z powodu zmian klimatu. Oczekuje się, że poziom mórz wzdłuż atlantyckiego wybrzeża Ameryki Północnej wzrośnie trzy do czterech razy szybciej niż średnia światowa, więc sprawa jest rzeczywiście bardzo istotna.
„Wzrost poziomu mórz w końcu przyniesie wyzwania związane z powodziami w Nowym Jorku i w innych miejscach na całym świecie” – powiedział dla portalu „Live Science” Tom Parsons, geofizyk z US Geological Survey, główny autor badań.
Przyczyna tego może być także naturalna. Podczas najzimniejszych części ostatniej epoki lodowcowej olbrzymie lądolody pokrywały dużą część naszej planety. Spowodowało to zapadnięcie się gruntu bezpośrednio pod pokrywami lodowymi, co z kolei doprowadziło do przechylenia się mas lądowych i podniesienia ich w tym miejscu, gdzie lodowców nie było. Po stopieniu się pokryw lodowych, obszary, które wcześniej zostały wypchnięte, teraz zapadają się. Wiemy to z badań opublikowanych kilka lat temu w czasopiśmie „Nature”. Wedle jego autorów zmiany te mogą spowodować od nawet 19 do 59 cali (48 do 150 centymetrów) osiadania wzdłuż wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej do 2100 roku.
Zdaniem autorów najnowszych badań opublikowanych w czasopiśmie Earth's Future nie wyczerpuje to jednak powodów, dla których sytuacja Nowego Jorku się zmienia. Oprócz tej naturalnej przyczyny osiadania, Parsons i jego współpracownicy chcieli zbadać potencjalne skutki sztucznych obciążeń, takich jak budynki. Jak relacjonuje badacz, na pomysł wpadł podczas wizyty u rodziny swojej żony w Belgii w 2019 roku.
– Zatrzymaliśmy się obok katedry w Antwerpii – opowiada Parsons. – Ciągle patrzyłem na ogromne kamienie fundamentowe i myślałem o tym, że to wszystko musiało zostać przywiezione z dużej odległości, a następnie ułożone w jednym miejscu, jakby wyrosła tam mała góra. Ciekawiło mnie, co to może robić ziemia pod nim.
– Oczywiście wszystkie budynki osiądą trochę po ich wybudowaniu, nawet te zbudowane na twardej skale – kontynuował Parsons. – Te na bardziej miękkich glebach rzecz jasna osiądą bardziej.
Naukowcy oszacowali, że masa 1 084 954 budynków w pięciu dzielnicach Nowego Jorku wynosiła 1,68 biliona funtów (762 miliardów kilogramów) rozmieszczonych na obszarze 300 mil kwadratowych (778 kilometrów kwadratowych). Następnie opracowali modele komputerowe, aby zobaczyć, jak cały ten ciężar może spowodować zatonięcie w różnych warunkach glebowych.
Dane satelitarne ujawniły średnie tempo osiadania w całym mieście na poziomie około 0,04 do 0,08 cala (1 do 2 mm) rocznie. Wynik jest zgodny z poziomem obniżania się, który pokazują modele komputerowe, obliczając naturalne obniżanie się gleby. Naukowcy ustalili jednak, że niektóre części miasta wykazują znacznie szybsze tempo osiadania. Uznali, że może to być spowodowane ciężarem budynków, chociaż ostrzegają, że też mogą istnieć inne, nieustalone jeszcze przyczyny.
Badacze wyjaśniają, że chociaż Nowy Jork „tonie, czyli obniża swój poziom o stosunkowo niewielkie ilości, to jednak wzrost poziomu mórz w Nowym Jorku wynosi około 1 do 2 milimetrów rocznie więcej niż średnia otaczającego go obszaru geograficznego.
Badania: Tom Parsons, Pei-Chin Wu, Meng (Matt) Wei, Steven D'Hondt: The Weight of New York City: Possible Contributions to Subsidence From Anthropogenic Sources. Earth's Future. First published: 08 May 2023. https://doi.org/10.1029/2022EF003465
Opracowano na podstawie artykułu New York City may be sinking under its own weight because the buildings are too heavy, scientists warn opublikowanego na portalu LiveScience
