Το έδαφος κάτω από τις μεγαλύτερες πόλεις των ΗΠΑ βυθίζεται, ένα φαινόμενο που απειλεί κτίρια, δρόμους και σιδηροδρομικές γραμμές, σύμφωνα με νέα έρευνα. Αλλά αυτή η βύθιση, γνωστή ως καθίζηση, δεν συμβαίνει με τον ίδιο τρόπο σε κάθε τόπο, ή ακόμη και με τον ίδιο τρόπο σε μία πόλη.
Οι ερευνητές χαρτογράφησαν τον τρόπο με τον οποίο η γη κινείται κατακόρυφα στις 28 πολυπληθέστερες πόλεις των ΗΠΑ και διαπίστωσαν ως όλες οι πόλεις συμπιέζονται, όπως ένα ξεφουσκωμένο στρώμα αέρα. Εικοσιπέντε από αυτές συρρικνώνονται στα δύο τρίτα της γης τους.
Περίπου 34 εκατομμύρια άνθρωποι – το 10% του πληθυσμού των ΗΠΑ – ζουν στις περιοχές που βυθίζονται, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε την Πέμπτη στο Nature Cities και αναδημοσιεύει η εφημερίδα Washington Post.
Οι πόλεις με την πιο εκτεταμένη καθίζηση, όπου επηρεάστηκε το 98% της έκτασής τους, περιλαμβάνουν το Ντιτρόιτ, την Νέα Υόρκη, την Ινδιανάπολη, το Σάρλοτ, το Ντένβερ, το Χιούστον και το Φορτ Γουόρθ.
Πολλές από αυτές τις πόλεις που βυθίζονται βρίσκονται στην ενδοχώρα των ΗΠΑ. Η καθίζηση προκαλεί συνήθως μεγάλη ανησυχία στις παράκτιες πόλεις, όπου η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί πιο εύκολα να βγει στην ακτή και να πλημμυρίσει περιοχές. Όμως οι ερευνητές λένε ότι η βύθιση της γης στην ενδοχώρα μπορεί να αποσταθεροποιήσει τις υποδομές, καθώς και να επιδεινώσει τις πλημμύρες κατά τη διάρκεια καταιγίδων.
Βυθίζεται ο διάδρομος προσγείωσης στο αεροδρόμιο LaGuardia της Νέας Υόρκης
«Η καθίζηση του εδάφους συχνά δεν σταματά στα όρια των παράκτιων περιοχών. Είναι ένα πρόβλημα που επηρεάζει παντού, τόσο στις εσωτερικές όσο και στις παράκτιες περιοχές», δήλωσε ο Leonard Ohenhen, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής του Πανεπιστημίου Κολούμπια.
Η μετακίνηση είναι αργή – πέφτει στην κλίμακα των χιλιοστών ανά έτος στις Ηνωμένες Πολιτείες – αλλά οι επιπτώσεις μπορούν να συσσωρευτούν αξιοσημείωτα με την πάροδο ετών. Για παράδειγμα, ένα γήπεδο-κλειδί για το ετήσιο τουρνουά τένις U.S. Open βυθίζεται σταθερά με την πάροδο του χρόνου, απαιτώντας μια ελαφρύτερη οροφή για να μειωθεί το βάρος του.
Η βύθιση της γης επιδεινώνει τους κινδύνους πλημμυρών, επειδή μπορεί να παγιδεύει τα νερά της καταιγίδας για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα
Ένας διάδρομος προσγείωσης στο αεροδρόμιο LaGuardia της Νέας Υόρκης, ο οποίος βρίσκεται σε πρώην χωματερή και έχει υποστεί ανακαίνιση, αποτελεί επίσης βασικό κομμάτι υποδομής που βυθίζεται.
«Η καθίζηση του εδάφους από μόνη της μπορεί να ενισχύσει τους κινδύνους», δήλωσε ο Manoochehr Shirzaei, συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής στο Virginia Tech. «Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το πλαίσιο για να εντοπίσουμε πού μπορεί να υπάρχει κίνδυνος».
Η βύθιση συμβαίνει όταν η υποκείμενη δομή στήριξης του εδάφους εξασθενεί. Τα κτίρια, οι δρόμοι, ακόμη και το ίδιο το έδαφος, ασκούν πίεση σε ό,τι βρίσκεται κάτω από αυτά. Το υπέδαφος αποτελείται από διάφορα στρώματα ιζημάτων, συμπεριλαμβανομένων υδροφόρων οριζόντων με πολύ πορώδη χώρο μεταξύ των κόκκων του ιζήματος. Το νερό γεμίζει τους χώρους αυτούς και βοηθά στην υποστήριξη μέρους του βάρους από πάνω. Αν όμως το νερό αφαιρεθεί και το έδαφος συμπιεστεί, τότε το έδαφος βαραίνει.
Οι λόγοι της καθίζησης μπορεί να διαφέρουν από πόλη σε πόλη
Κατά μήκος της ανατολικής ακτής και της περιοχής των Μεγάλων Λιμνών, το έδαφος βυθίζεται αργά ως απάντηση στο λιώσιμο των πάγων από την τελευταία εποχή των παγετώνων – γνωστό ως ισοστατική προσαρμογή των παγετώνων.
Σε μεγάλες πόλεις όπως η Νέα Υόρκη, το βάρος των κτιρίων πιέζει κυριολεκτικά το έδαφος. Οι «ζούγκλες» από σκυρόδεμα απορροφούν επίσης περισσότερη θερμότητα, η οποία μπορεί να μεταφερθεί στο υπέδαφος και να παραμορφώσει το έδαφος και τους βράχους – όπως παρατηρήθηκε στο Σικάγο. Ο βορειοδυτικός Ειρηνικός υπόκειται σε δραστηριότητα τεκτονικών πλακών, όπου μια πλάκα περνάει κάτω από μια άλλη και οδηγεί σε βύθιση.
Η Ουάσινγκτον, για παράδειγμα, έχει διάφορους παράγοντες που οδηγούν στην καθίζηση. Η πόλη βυθίζεται καθώς λιώνουν οι πάγοι της εποχής των παγετώνων.
Η πιο κυρίαρχη αιτία της βύθισης στις περισσότερες περιοχές είναι η άντληση υπόγειων υδάτων για πόσιμο νερό και για γεωργική χρήση, διαπίστωσαν οι ερευνητές. Προσδιόρισαν ότι η αφαίρεση των υπόγειων υδάτων προκάλεσε το 80% της βύθισης σε όλες τις πόλεις.
Αυξάνεται ο κίνδυνος για μεγάλες πλημμύρες
Το Τέξας φιλοξενεί τα ταχύτερα υποχωρούντα μέρη της χώρας, τα οποία αντλούν υπόγεια ύδατα, αλλά και πολύ πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Το Χιούστον είναι εδώ και καιρό γνωστό ότι βυθίζεται με τον ταχύτερο ρυθμό, πάνω από 5 χιλιοστά ετησίως. Όμως η ομάδα διαπίστωσε ότι πολλές άλλες πόλεις του Τέξας, που βρίσκονται πιο εσωτερικά, κινούνται με παρόμοια υψηλούς ρυθμούς, όπως το Ντάλας και το Φορτ Γουόρθ.
Η βύθιση της γης επιδεινώνει τους κινδύνους πλημμυρών, επειδή μπορεί να παγιδεύει τα νερά της καταιγίδας για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια του τυφώνα Χάρβεϊ το 2017, διαπιστώθηκε ότι το 85% της πλημμυρισμένης περιοχής στην περιοχή Χιούστον-Γκάλβεστον υποχώρησε κατά περισσότερο από 5 χιλιοστά ανά έτος
«Η καθίζηση του εδάφους άλλαξε το αποχετευτικό δίκτυο, ώστε το νερό να μην μπορεί να απομακρυνθεί από την πόλη», τόνισε ο Shirzaei.
Ζημιές σε κρίσιμες υποδομές μπορεί να προκληθούν όταν μια πόλη παρουσιάζει διαφορετικά επίπεδα καθίζησης σε μια μικρή περιοχή. Για παράδειγμα, ένα κτίριο που βρίσκεται σε εν μέρει υπερυψωμένο και εν μέρει βυθιζόμενο έδαφος είναι πιο πιθανό να αποσταθεροποιηθεί. Δεν χρειάζεται καν μεγάλη διαφορά στο υψόμετρο.
Σε όλες τις 28 πόλεις, οι πιο πυκνοί αστικοί πυρήνες είχαν προβλήματα με επισφαλές αποσταθεροποιημένο έδαφος, που απειλούσε 29.000 κτίρια. Η μελέτη διαπίστωσε ότι το Σαν Αντόνιο είχε τον υψηλότερο κίνδυνο για τα κτίρια, ακόμη και αν δεν είχε τους ταχύτερους ρυθμούς καθίζησης. Εκεί, ένα στα 45 κτίρια διέτρεχε υψηλό κίνδυνο ζημιών, το Όστιν παρουσίαζε υψηλό κίνδυνο για ένα στα 71 κτίρια, το Φορτ Γουόρθ για ένα στα 143 και το Μέμφις για ένα στα 167.
Πώς κατάφεραν να επιβραδύνουν την καθίζηση στην Καλιφόρνια
«Δεν θέλουμε να δημιουργήσουμε πανικό», σημείωσε ο Shirzaei και πρόσθεσε πως «το καλό με τις καθιζήσεις του εδάφους είναι ότι οι ρυθμοί είναι πολύ αργοί» και δίνουν χρόνο στις κοινότητες να προετοιμαστούν ή να μετριάσουν τις επιπτώσεις.
Ορισμένες περιοχές έχουν καταφέρει να επιβραδύνουν και να σταματήσουν την καθίζηση, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που συλλέγει νερό από τη βροχή, τις πλημμύρες, τα ποτάμια ή τα επεξεργασμένα λύματα και το επιστρέφει σε υπόγειους υδροφορείς.
Τέτοια συστήματα υπάρχουν στην κοιλάδα Coachella της Καλιφόρνια, στη Σάντα Κλάρα και στη Σάντα Άνα, στην ισπανική περιοχή El Carracillo και στο Πεκίνο.
«Έχοντας λεπτομερείς χάρτες των εδαφικών κινήσεων καθώς και πληροφορίες για το τι τις προκαλεί, μπορούμε να βοηθήσουμε στο σχεδιασμό πολιτικών», εξήγησε ο Pejman Tahmasebi, ερευνητής για τις καθιζήσεις στη Σχολή Μεταλλείων του Κολοράντο και στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Αμβούργου.
Τα ευρήματα, όπως είπ, μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη δημιουργία καλύτερων σχεδίων διαχείρισης των υπόγειων υδάτων ή στη βελτίωση του αστικού σχεδιασμού, με τρόπο που να περιορίζει τις ζημιές και κάθε κίνδυνο για τη ζωή των ανθρώπων.
«Θα πρέπει να αρχίσουμε να συζητάμε για αυτές τις λύσεις από τώρα», προειδοποιούν οι ειδικοί, σημειώνοντας πως «αυτό το πρόβλημα θα αυξάνεται πάντα καθώς προχωράμε προς το μέλλον».
*Από τη Νατάσα Ρουγγέρη
