Ничто не спасет. Крупнейшему городу США предрекли катастрофу
Нью-Йорк уходит под воду со скоростью несколько миллиметров в год.
Причина — гигантские небоскребы, построенные на зыбком грунте. По оценкам ученых, проседание угрожает еще 99 крупным мегаполисам. Российских городов в этом списке пока нет.
Под собственной тяжестью
Ученые из Геологической службы США и Университета Род-Айленда, проанализировав данные спутниковой альтиметрии и наземных геодезических наблюдений за последние несколько лет, пришли к выводу, что земная поверхность в Нью-Йорке опускается в среднем на один-два миллиметра в год. Результаты моделирования показали, что это связано с проседанием грунтов под тяжестью зданий и объектов инфраструктуры.
Раньше прогнозные модели наводнений учитывали только повышение глобального уровня моря, которое составляет три — три с половиной миллиметра в год. Теперь ясно, что проседание грунтов может стать не менее важным фактором.
Исследователи подсчитали общий вес сооружений Нью-Йорка — почти 770 миллионов тонн. Это без учета автомобильных и железных дорог, тротуаров, мостов и другой инфраструктуры. Затем авторы разделили город на ячейки площадью 100 на 100 метров, вычислили в каждой давление зданий и сопоставили с типом грунтов. Как оказалось, в отдельных районах, таких как Нижний Манхэттен, Бруклин и Куинс, где небоскребы стоят вдоль береговой линии и опираются на основание из песка и глины, скорость оседания достигает шести миллиметров в год.
Подвижки способны создать серьезную проблему для самого большого мегаполиса США. Во-первых, от таких смещений и проникновения соленой воды в основание небоскребы просто разрушаются. Во-вторых, растет риск затопления. Значительная часть Нижнего Манхэттена находится всего на один-два метра выше уровня моря. Ураганы 2012-го (“Сэнди”) и 2021-го (“Ида”) показали, как быстро этот район может полностью оказаться под водой.
Исследователи предупреждают: меры, которые обычно предлагают для защиты от возможных подтоплений (сооружение береговых насыпей, осушение и откачка грунтовых вод), в данном случае только усугубят проблему. Они эффективно работают там, где здания опираются на твердые коренные породы, которые в Нью-Йорке выходят на поверхность только на самом севере, в Бронксе и в Верхнем Манхэттене. Основная же часть города в геологическом плане представляет собой комплекс рыхлых прибрежных, озерных и ледниковых отложений — песка, глины, ила и ледниковой морены. Такой тип грунтов в принципе не предназначен для строительства крупных сооружений.
“Каждое новое высотное здание, возведенное на побережье, увеличивает риск оседания и наводнения в будущем, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Тома Парсонса из Геологической службы США. — Мы должны чаще задаваться вопросом, какие последствия имеет такое строительство”.
Кругом вода
Похожая ситуация характерна для многих других мегаполисов. Например, в Сан-Франциско, как показало другое исследование Тома Парсонса, уплотнение рыхлых пористых пород основания привело к выдавливанию грунтовых вод и общему понижению уровня поверхности примерно на 80 миллиметров.
Ученые из Университета Род-Айленда проанализировали данные спутниковой альтиметрии для 99 крупных прибрежных городов мира за период 2015-2020 годов. Результаты показали, что большинство оседает быстрее, чем поднимается уровень моря, а это значит, что жители столкнутся с риском затопления раньше, чем прогнозируют климатические модели.
Лидируют по скорости опускания китайский Тяньцзинь (40 миллиметров в год), Читтагонг в Бангладеш и столица Филиппин Манила (20 миллиметров в год), а также пакистанский Карачи (десять миллиметров в год). Совокупное население этих четырех городов — 59 миллионов человек. Более чем на два миллиметра в год проседают такие крупные мегаполисы, как Стамбул, Лагос, Тайбэй и Мумбай.
CC BY 4.0 / Geophysical Research Letters 2022 /
Средняя скорость опускания земной поверхности за период 2015-2020 годов в 99 городах мира по данным спутников Sentinel-1 A/B
Согласно последнему отчету Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), из-за локальных проблем и общего повышения уровня моря в связи с глобальным потеплением как минимум девять крупных городов могут частично оказаться под водой к 2030-му — Джакарта в Индонезии, Калькутта в Индии, Хошимин во Вьетнаме, Лагос в Нигерии, Новый Орлеан в США, Рио-де-Жанейро в Бразилии, Осака в Японии, Венеция в Италии и Роттердам в Голландии. Теперь к списку добавился Нью-Йорк.
Самое плохое положение — в столице Индонезии Джакарте. В городе с 11-миллионным населением отсутствует центральное водоснабжение, жители самостоятельно сооружают колодцы и скважины, чтобы качать оттуда воду. В результате в породах образуются пустоты и провалы. В некоторых районах поверхность земли опускается со скоростью до 11 сантиметров в год.
Сейчас неконтролируемая откачка воды остановлена, но грунт все равно оседает. Если так пойдет и дальше, к 2050-му четверть территории Джакарты может оказаться под водой. Правительство строит береговое заграждение вдоль северной части города, а также всерьез обсуждает проект переноса столицы на остров Калимантан.
Чрезмерная эксплуатация подземных водоносных горизонтов — самая распространенная причина проседания и в других городах. В Тяньцзине рекордными темпами опускается северо-восточная часть города, где расположены многочисленные предприятия, пользующиеся подземной водой. Та же ситуация — в индонезийском Семаранге и американской Тампе.
Разрушительная урбанизация
Традиционно крупные города строили на побережье. Сейчас многие из них перенаселены, в том числе в развивающихся странах, где высокими темпами идет урбанизация. В пределах 100 километров от береговой линии уже проживает 37 процентов населения планеты. Но именно эта зона особенно уязвима к повышению уровня моря и эрозии, а рыхлые грунты здесь обычно плохо приспособлены для строительства высотных зданий.
Самый яркий пример неконтролируемой урбанизации — Лагос, столица Нигерии, страны с самыми высокими темпами прироста населения в мире. Город оседает со скоростью от двух до 87 миллиметров в год. Отчасти из-за откачки грунтовых вод, но быстрее всего — в прибрежных зонах, где тяжелые сооружения построены на слабосцементированных отложениях.
Окраина Лагоса. Квартал Макоко
В Хошимине, крупнейшем мегаполисе Вьетнама, рост населения также превышает возможности инфраструктуры. Центральное водоснабжение не успевают подводить к новым зданиям, жильцы пользуются собственными насосными скважинами. Хаотическая застройка уничтожила большинство естественных каналов, а также островков природы в городе, и почва перестала удерживать воду. Из-за этого новые дома дают усадку, что грозит обрушением.
Вода в реках Сайгон и Меконг, пересекающих Хошимин, за последние 20 лет поднялась на 80 миллиметров. При этом почти половина мегаполиса расположена на высоте менее метра над уровнем моря. Жители переносят дома на сваи, а власти поднимают дороги. Похожие проблемы и во втором по величине городе страны — Ханое.
Опасность наводнений в крупных прибрежных городах ученые предлагают объявить глобальной угрозой, которая с каждым годом растет по мере продолжающейся урбанизации и общего потепления на планете. По расчетам специалистов, к 2040-му ниже уровня моря окажется 12 миллионов квадратных километров суши, на которых проживает 19 процентов населения Земли. Это сильно ударит и по мировой экономике: на эти территории приходится 21 процент общемирового валового внутреннего продукта.
Владислав Стрекопытов