Почему Тегеран опасно проседает

Иран столкнулся с водным кризисом. Запасы во многих подземных водоносных бассейнах страны истощены. За последние 40 лет, стремясь к продовольственной независимости, Иран активно развивал сельское хозяйство, что привело к нерегулируемой эксплуатации подземных вод. Строительство плотин для нужд сельского хозяйства ограничило естественное пополнение водоносных горизонтов, способствуя опустыниванию, усыханию озера Урмия и частым пыльным бурям.

В районе Тегерана с населением 8 миллионов человек спрос на воду резко вырос из-за притока жителей. Число скважин увеличилось с менее чем 4000 в 1968 году до более 32 000 в 2012 году. В сочетании с участившимися засухами это привело к значительному падению уровня грунтовых вод — например, в Тегеране на 12 метров между 1984 и 2011 годами.

В некоторых районах Тегерана поверхность просела на несколько метров

Это вызвало новую проблему: проседание грунта над истощёнными водоносными горизонтами. Махди Мотаг и Махмуд Хагшенас Хагхиги из GFZ (Немецкого исследовательского центра геонаук) в Потсдаме изучили масштабы этого явления, опубликовав результаты в журнале Remote Sensing of Environment. Используя данные четырёх радарных спутниковых систем, они измерили проседание поверхности в районе Тегерана в период с 2003 по 2017 год. Было обнаружено, что три области проседали со скоростью иногда более 25 сантиметров в год, а в сумме — на несколько метров. Это первое исследование, детально отследившее временную динамику проседания за длительный период.

Последствиями этих деформаций стали трещины в грунте и стенах зданий. Исследователи также установили, что в некоторых районах водоносные бассейны необратимо повреждены и больше не смогут хранить прежние объёмы воды. Научно обоснованные планы управления водными ресурсами могут помочь смягчить ситуацию. «Наука и исследования могли бы поддержать иранские администрации в пересмотре политики водопользования для устойчивого развития», — говорит Мотаг.

Данные в реальном времени для мониторинга угроз

Для анализа использовалась интерферометрическая радиолокация с синтезированной апертурой (InSAR). Учёные обработали девять наборов данных со спутников Envisat ASAR, ALOS PALSAR, TerraSAR-X и Sentinel-1 за 2003–2017 годы, чтобы изучить реакцию поверхности на изменения уровня грунтовых вод. Особую ценность представляют снимки миссии Sentinel-1, которые с 2014 года делаются каждые 24 дня, а с 2016-го — каждые 12 дней, покрывая полосу шириной 250 км. «Это позволяет анализировать геоопасности, такие как проседание грунта, практически в реальном времени», — отмечает Мотаг.

В дальнейшем исследователи планируют расширить область изучения и измерить проседание за пределами Тегерана с помощью Sentinel-1. «Эксплуатация таких данных для оценки проседания на больших площадях ставит новые задачи, требующие разработки продвинутых инструментов для обработки огромных потоков радарных изображений», — говорит Хагшенас Хагхиги.