Вчені виявили, чому всі міста провалюються під землю

Нове дослідження Північно-західного університету вперше пов’язало підземну зміну клімату зі зміною ґрунту під міськими районами. Більшість будівель Землі не розраховані для таких змін, що може у майбутньому призвести до серйозних проблем.

Видання Science Daily повідомляє, що до цих висновків дійшли інженери з Чикаго. Вони вивчили архівні дані про температуру ґрунтів та проаналізували сучасні показники.

“Підземна зміна клімату — тиха загроза. Ґрунти деформуються внаслідок температурних коливань, і всі існуючі споруди та міська інфраструктура не здатні переносити їх. Сам собою цей феномен не несе загрози для безпеки людей, але негативно впливає на щоденне функціонування інфраструктури”, - заявив автор наукової роботи Алессандро Ротта Лоріа.

Виявилося, що в Чикаго ґрунт під центром міста на 10 °C тепліший, ніж під парком. При цьому температура повітря в деяких тунелях метро була на 25 °C вищою за температуру грунту за межами району висотної забудови. Також з'ясувалося, що майже всі міські ґрунти за 70 років стали значно теплішими.

Що таке підземна зміна клімату?

У багатьох міських районах земної кулі тепло безперервно розсіюється від будівель та підземного транспорту, спричиняючи нагрівання землі із загрозливою швидкістю. Попередні дослідники встановили, що неглибока поверхня під містами нагрівається на 0,1-2,5 градусів Цельсія за десятиліття.

Це явище, відоме як “підземна зміна клімату” або “підповерхневі теплові острови”, спричиняє екологічні проблеми (наприклад, забруднення ґрунтових вод) і проблеми зі здоров’ям (зокрема, астму та тепловий удар). Але досі вплив зміни клімату під землею на цивільну інфраструктуру залишався невивченим і мало зрозумілим.

“Якщо подумати про підвали, гаражі, тунелі та потяги, усі ці об’єкти постійно випромінюють тепло”, - сказав Ротта Лорія. - “Загалом у містах тепліше, ніж у сільській місцевості, тому що будівельні матеріали періодично вловлюють тепло, отримане від людської діяльності та сонячного випромінювання, а потім викидають його в атмосферу. Цей процес вивчався десятиліттями. Зараз ми розглядаємо його підземний аналог, який в основному зумовлений ​​антропогенною діяльністю”.

Земля повільно опускається вниз

Після збору даних про температуру протягом трьох років Ротта Лоріа побудував 3D-комп’ютерну модель, щоб змоделювати, як температура землі змінювалася з 1951 року (року, коли в Чикаго завершили будівництво тунелів метро) до сьогодні. Він знайшов значення, які відповідають виміряним у польових умовах, і використав моделювання, щоб передбачити, як зміниться температура до 2051 року.

Ротта Лорія також змоделював, як земля деформується на підвищення температури. У той час як деякі матеріали (м’яка і тверда глина) стискаються при нагріванні, інші матеріали (тверда глина, пісок і вапняк) розширюються.

Згідно з показниками симуляції, високі температури можуть спричинити розбухання землі та її розширення на 12 міліметрів. Вони також можуть призвести до того, що земля “стиснеться” й опуститься вниз під вагою будівлі на цілих 8 міліметрів. Незважаючи на те, що це здається непомітним для людини, це несе більше загрози суспільству, ніж можна уявити.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, щоб не пропустити важливих новин. За новинами в режимі онлайн прямо в месенджері слідкуйте на нашому Telegram-каналі Інформатор Live. Підписатися на канал у Viber можна тут.