نتایج دو پژوهش جدید: تل‌آویو، نیویورک و شیکاگو غرق می‌شوند!

پژوهش‌های جدید برای اولین بار نشان داده‌اند که تغییر آب و هوای زیرزمینی باعث حرکت، گسترش و انقباض زمین زیر مناطق شهری می‌شود.

به گزارش ایسنا به نقل از اورشلیم پست، دو پژوهش متفاوت نشان داده‌اند که نیویورک و شیکاگو در حال غرق شدن هستند. دانشمندان محلی می‌گویند دلیلی وجود ندارد که فرض کنیم وضعیت تل‌آویو متفاوت خواهد بود. پروفسور «آلون تال» (Alon Tal) از «دانشگاه تل‌آویو» (Tel Aviv University) گفت: ما باید انتظار داشته باشیم که شگفتی‌های ناخوشایند زیادی را ببینیم.

پژوهش جدید دانشمندان «دانشگاه نورث‌وسترن» (Northwestern University) که اخیرا در مجله «Communications Engineering» به چاپ رسید، برای اولین بار نشان داد که تغییرات آب و هوایی زیرزمینی و گرم شدن محیط زیر زمین باعث حرکت، گسترش و انقباض زمین زیر مناطق شهری می‌شود. آن‌ها گفتند که تغییر شکل زمین می‌تواند ترک‌خوردگی، کج شدن یا نشست ساختمان‌ها را به همراه داشته باشد. این امر بر دوام و زیبایی ساختمان‌ها تأثیر می‌گذارد و عملکرد کلی آن‌ها را کاهش می‌دهد.

«الساندرو روتا لوریا» (Alessandro Rotta Loria)، پژوهشگر دانشگاه نورث‌وسترن و سرپرست این پروژه گفت: تغییرات آب و هوایی زیرزمینی، یک خطر خاموش است. زمین در نتیجه تغییر دما، در حال تغییر شکل است و هیچ ساختار یا زیرساخت مدنی در حال حاضر برای مقاومت کردن در برابر این تغییرات طراحی نشده است. اگرچه این پدیده لزوما برای ایمنی افراد خطرناک نیست، اما بر عملکرد عادی روزمره سیستم‌های فونداسیون و زیرساخت‌های عمرانی به طور کلی تأثیر می‌گذارد.

موضوع تغییرات آب و هوایی زیرزمینی، چیز جدیدی نیست. پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که سطح کم‌عمق زیر شهر‌ها بین ۰.۱ تا ۲.۵ درجه سلسیوس در هر دهه گرم می‌شود. این گرمایش پیشتر با مشکلات زیست‌محیطی مانند آب‌های زیرزمینی آلوده و مشکلات بهداشتی مانند آسم و گرمازدگی مرتبط دانسته شده است. گروه روتا لوریا برای اولین بار این موضوع را به مفهوم زیرساخت گره زده‌اند.

روتا لوریا گفت: اگر به زیرزمین‌ها، پارکینگ‌ها، تونل‌ها و قطار‌ها فکر می‌کنید، باید بدانید که همه این امکانات به طور مداوم گرما را از خود ساطع می‌کنند. در عین حال، مصالح ساختمانی نیز گرمای حاصل از فعالیت انسان و تشعشعات خورشیدی را در طول روز به دام می‌اندازند و هنگام شب آزاد می‌کنند. مقداری از این گرما در زمین جذب می‌شود.

گروه روتا لوریا برای انجام دادن این پژوهش، یک شبکه بی‌سیم متشکل از بیش از ۱۵۰ حسگر دما را در سراسر ناحیه «شیکاگو لوپ» (Chicago Loop)، هم در بالا و هم زیر زمین نصب کردند. آن‌ها حسگر‌هایی را زیر فضای سبز «گرانت پارک» (Grant Park) واقع در امتداد دریاچه میشیگان قرار دادند. حسگر‌ها نشان دادند که دمای زیر شیکاگو لوپ، به اندازه ۱۰ درجه گرم‌تر از دمای زیر گرانت پارک است.

روتا لوریا گفت: ما از شیکاگو به عنوان یک آزمایشگاه زنده استفاده کردیم، اما تغییرات آب و هوایی زیرزمینی تقریبا در همه مناطق شهری متراکم سراسر جهان مشترک هستند.

داده‌ها در طول سه سال جمع‌آوری شدند. سپس، پژوهشگران با استفاده از یک مدل رایانه‌ای سه‌بعدی اختصاصی، چگونگی تکامل دمای زمین را از سال ۱۹۵۱ شبیه‌سازی کردند و پیش‌بینی کردند که دما تا سال ۲۰۵۱ چگونه تغییر می‌کند. همچنین، روتا لوریا توانست چگونگی تأثیر افزایش دما را بر انواع سطوح زمین، از خاک رس و شن گرفته تا سنگ آهک مدل‌سازی کند.

شبیه‌سازی‌های روتا لوریا هشدار می‌دهند که دمای گرم‌تر ممکن است باعث شود که زمین تا ۱۲ میلی‌متر به سمت بالا انبساط یابد. از سوی دیگر، شاید افزایش دما باعث شود که زمین تا هشت میلی‌متر به سمت پایین فرو برود.

در خلاصه این پژوهش آمده است: اگرچه این امر برای انسان، ظریف و نامحسوس به نظر می‌رسد، اما این تغییر بیشتر از آن است که بسیاری از اجزای ساختمان و سیستم‌های فونداسیون بتوانند بدون به خطر انداختن نیاز‌های عملیاتی خود از عهده آن برآیند.

روتا لوریا گفت: ساختمان‌ها در آمریکا نسبتا نوساز هستند، اما در مکان‌هایی مانند اروپا، ساختمان‌ها قدیمی هستند و احتمالا بیشتر در معرض تغییرات آب و هوایی زیرزمینی قرار دارند. ساختمان‌های ساخته‌شده از سنگ و آجر که به شیوه‌های طراحی و ساخت گذشته متوسل می‌شوند، عموما در تعادل بسیار ظریفی با آشفتگی‌های ناشی از عملیات فعلی شهر‌ها قرار می‌گیرند. اختلالات حرارتی مرتبط با جزایر گرمایی زیرسطحی می‌توانند تأثیرات مخربی را بر چنین سازه‌هایی داشته باشند.

وی افزود: به عبارت دیگر، برای زندگی کردن در یک شهر شناور، به زندگی کردن در ونیز نیازی ندارید؛ حتی اگر دلایل چنین پدیده‌هایی کاملا متفاوت باشند.

روتا لوریا، استفاده کردن از عایق حرارتی زیرزمینی را در ساختمان‌های موجود برای کاهش دادن چالش توصیه کرد. همچنین، او گفت که فناوری‌های زمین‌گرمایی می‌توانند بخشی از گرمایی را که در غیر این صورت تلف می‌شود، جذب کنند و دوباره مورد استفاده قرار بگیرند.

پژوهش دانشگاه نورث‌وسترن پس از گزارش جداگانه «سازمان زمین‌شناسی آمریکا» (USGS) و «دانشگاه رودآیلند» (URI) منتشر شد که نشان می‌داد ساخت و ساز‌های گسترده باعث می‌شود شهر نیویورک زیر وزن خود فرو برود. خطر وقوع سیل زمانی افزایش می‌یابد که با افزایش سطح آب دریا‌ها به دلیل تغییرات آب و هوایی همراه شود.

پژوهشگران، جرم تمام ساختمان‌های شهر را محاسبه کردند و در مدل‌سازی‌ها نشان دادند با فشاری که ساختمان‌ها به زمین وارد می‌کنند، شهر چقدر در معرض غرق شدن قرار می‌گیرد. نتایج نشان دادند که شهر با سرعتی حدود یک تا دو میلی‌متر در سال و در برخی مناطق با دو برابر این سرعت در حال غرق شدن است. این در حالی بود که مدل‌سازی نشان دادند سطح آب دریا‌ها تقریبا دو برابر میانگین جهانی افزایش می‌یابد، زیرا یخچال‌ها به هم می‌رسند و آب دریا در اثر گرم شدن کره زمین بالا می‌رود.

این گروه پژوهشی نوشتند: ترکیبی از فرونشست تکتونیک و آنتروپوژنیک، افزایش سطح دریا و افزایش شدت طوفان، حاکی از یک مشکل فزاینده در امتداد مناطق ساحلی و حاشیه رودخانه است.

پژوهشگران گفتند که ساختار‌های شهر نیویورک، ۱.۶۸ تریلیون پوند وزن دارند. در حالی که برخی از ساختمان‌ها روی سنگ بستر جامد لنگر انداخته‌اند، برخی دیگر روی ماسه‌ها و خاک رس ساخته شده‌اند که براساس یافته‌های پژوهش، «شیکاگو لوپ» می‌تواند به دلیل سکونت طبیعی و تغییرات آب و هوایی منبسط و منقبض شود یا فرو برود.

«تام پارسونز» (Tom Parsons)، ژئوفیزیکدان سازمان زمین‌شناسی آمریکا گفت: وقتی به وزن ساختمان‌های نیویورک نگاه می‌کنید - بسته به اینکه کجا هستند – می‌توانید حدود ۴.۵ تا ۵ میلی‌متر تغییر را به ویژه در خاک‌های نرم ببینید. افزایش سطح دریا نیز سالانه دو یا چند میلی‌متر دیگر را ایجاد می‌کند.

وی افزود: به عبارت دیگر، شهر ممکن است در برخی نقاط، تا هفت میلی‌متر در سال در حال غرق شدن باشد. با این سرعت، هنوز قرن‌ها طول می‌کشد تا شهر نیویورک زیرزمینی شود. با وجود این، نگرانی‌هایی وجود دارند.

پارسونز ادامه داد: تماس مکرر آب دریا با پی ساختمان‌ها نیز خوب نیست، زیرا می‌تواند فولاد را دچار خوردگی کند و ساختمان‌ها را بی‌ثبات سازد.

وزارت حفاظت از محیط زیست اسرائیل نیز پرچم قرمز را در مورد افزایش سطح آب دریا‌ها برافراشته است. پروفسور «ایزاک میر» (Isaac Meir) از گروه مهندسی عمران و محیط زیست «دانشگاه بن گوریون» (BGU) توضیح داد: با استفاده از برنامه‌های شبیه‌سازی نشان داده شده است که شهر‌هایی مانند تل‌آویو و حیفا ممکن است در معرض سیل شدید قرار بگیرند.

«گیدئون بهار» (Gideon Behar) فرستاده ویژه تغییرات اقلیمی و پایداری، ماه گذشته در نشستی پیرامون تغییرات آب و هوایی گفت: ما به یک طرح منطقه‌ای نیاز داریم تا برای افزایش سطح آب دریای مدیترانه آماده شویم. بسیاری از افراد کشور‌های منطقه در این مرحله هیچ ارزیابی از میزان قرار گرفتن جمعیت در معرض افزایش سطح آب دریا ندارند؛ چه رسد به مکانیسم‌های محافظتی.

همچنین، خطر روزافزون فروچاله‌ها در اسرائیل وجود دارد که عمدتا ناشی از کاهش سطح آب‌های زیرزمینی است.

تال گفت: اسرائیل، ساحلی است و باید بسیار نگران باشد که تل‌آویو در ۵۰ یا ۱۰۰ سال آینده چگونه خواهد بود. خرید در خیابان یارکون تل‌آویو ممکن است دیگر سرمایه‌گذاری خوبی نباشد.