Исследование показывает, что все крупнейшие города США проседают: откачка грунтовых вод — основная причина в большинстве случаев

Новое исследование 28 самых густонаселенных городов США показало, что все они в той или иной степени проседают. В список вошли не только прибрежные города, где вызывает беспокойство относительный уровень моря, но и многие города в глубине континента. Используя новые детальные данные, исследование также выявило, что в некоторых городах проседание происходит с разной скоростью на разных участках, или одни районы опускаются, а другие поднимаются, что потенциально создает нагрузки, способные повлиять на здания и другую инфраструктуру. Основной причиной этих движений грунта, по словам авторов, является массовая откачка грунтовых вод, хотя в некоторых местах действуют и другие факторы.

Исследование особенно важно на фоне роста городов и изменения климата. Продолжающийся рост населения и потребления воды в сочетании с засухами, вызванными климатическими изменениями, вероятно, усугубят проседание в будущем. Это создает двойную угрозу для прибрежных городов, где опускание суши усиливает риски затопления из-за повышения уровня моря, и для внутренних районов, где оно может повредить критически важную инфраструктуру.

"По мере того как города продолжают расти, мы увидим, как все больше городов будет расширяться в проседающие регионы, — сказал ведущий автор Леонард Охенхен из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийской климатической школы. — Со временем это проседание может создать нагрузки на инфраструктуру, которые превысят ее предел безопасности".

Исследование, опубликованное в журнале Nature Cities, проанализировало данные спутниковых наблюдений с разрешением до миллиметра для сетки размером 28×28 метров. Авторы обнаружили, что в 25 из 28 городов две трети или более их площади опускаются. В целом, около 34 миллионов человек проживают на затронутых территориях. Быстрее всего проседает Хьюстон: более 40% его площади опускается со скоростью более 5 мм в год, а 12% — в два раза быстрее. На некоторых локальных участках скорость достигает 5 см в год. Другие города Техаса, Форт-Уэрт и Даллас, ненамного отстают. Быстро проседающие зоны также обнаружены вокруг аэропорта Ла-Гуардия в Нью-Йорке, а также в некоторых частях Лас-Вегаса, Вашингтона и Сан-Франциско.

Коррелируя данные о движении грунта с откачкой грунтовых вод на уровне округов, исследователи определили, что именно изъятие воды для нужд человека является причиной 80% общего проседания. В Техасе проблему усугубляет добыча нефти и газа. В некоторых районах действуют естественные силы, такие как послеледниковая изостатическая корректировка, из-за которой города вроде Нью-Йорка, Чикаго и Денвера опускаются со скоростью 1–3 мм в год. Также может сказываться вес самих зданий.

Ключевой вывод — наличие дифференциального движения грунта, когда соседние участки опускаются с разной скоростью или даже поднимаются. Это создает риски для инфраструктуры. Хотя такие зоны составляют лишь около 1% площади исследуемых городов, они, как правило, расположены в самых плотных городских ядрах и затрагивают около 29 000 зданий. Наиболее опасными в этом отношении городами признаны Сан-Антонио (под угрозой 1 из 45 зданий), Остин (1 из 71), Форт-Уэрт (1 из 143) и Мемфис (1 из 167).

Авторы призывают города использовать эту информацию для разработки решений: от борьбы с затоплением с помощью подъема территории и улучшения дренажных систем до модернизации существующих сооружений и учета движений грунта в строительных нормах. "Вместо того чтобы просто констатировать проблему, мы можем реагировать, решать, смягчать последствия и адаптироваться. Мы должны перейти к решениям", — заключил Охенхен.