Глобальне потепління може дестабілізувати будівлі у великих містах – дослідження

Нове дослідження вчених показало, що в міру того, як міські підземні ландшафти нагріваються, розбухання та звуження, яким вони піддаються, створюють навантаження на будівлі на поверхні. Вчені називають цю особливість "тихою загрозою", адже будівлі не були спроєктовані для таких навантажень, які стають все небезпечнішими з посиленням глобального потепління.

• Зміна клімату може призвести до голоду 80 мільйонів людей – попередження ООН

Деталі

У містах будівлі з бетону та сталі можуть направляти тепло сонця через фундамент у ґрунт, на якому вони стоять. Поєднайте це з підземним паркуванням і транспортом з його тунелями та металевими трубами, і температура під містами може бути набагато вищою, ніж на поверхні.

Дослідники з Північно-Західного університету США виявили, що підземна температура в Чиказькій петлі (районі, повному багатоповерхівок та інших будівель) була на 10 градусів вищою, ніж температура під сусіднім парком. Щобільше, було виявлено, що температура повітря в підземних спорудах на 25 градусів вища, ніж у незабудованій землі. Ці дані були зібрані зі 150 датчиків температури навколо Чикаго протягом трьох років, а потім досліджені за допомогою комп’ютерного моделювання для екстраполяції результатів.

Алессандро Ротта Лоріа, який керував дослідженням, зазначає:

Якщо подумати про підвали, гаражі, тунелі та потяги, усі ці приміщення постійно випромінюють тепло. Загалом у містах тепліше, ніж у сільській місцевості, тому що будівельні матеріали періодично затримують тепло, отримане від людської діяльності та сонячного випромінювання, а потім виділяють його в атмосферу. Цей процес вивчали десятиліттями. Зараз ми розглядаємо його підземний аналог, який здебільшого спричинений антропогенною діяльністю.

Усе це додаткове тепло, яке накопичується під містами, відоме як підземна зміна клімату і, за словами дослідників, його наслідки можуть бути серйозними.

Оскільки різні ґрунти по-різному реагують на це тепло, вони можуть зміщуватися з різною швидкістю, деформуючи саму землю та будівлі, які на ній стоять. Дослідження вчених виявило, що зміна підземного клімату може спричинити здуття ґрунту вгору на цілих 12 мм у деяких районах, тоді як під вагою важких будівель воно може опускатися вниз на 8 мм. Ротта Лоріа зазначає:

Чиказька глина може стискатися при нагріванні, як і багато інших дрібнозернистих ґрунтів. У результаті підвищення температури під землею багато фундаментів у центрі міста зазнають небажаного осідання, повільно, але постійно. Іншими словами, вам не обов’язково жити у Венеції, щоб жити в місті, яке тоне – навіть якщо причини таких явищ зовсім інші.

Ротта Лоріа додає, що наслідки всього цього рухомого міського ґрунту не будуть відразу катастрофічними, але він називає підземну зміну клімату "тихою загрозою", яка повільно почне розтріскувати фундаменти та ставити будівлі під навантаження, з якими вони не зможуть впоратися. Особливо це стосується старих будівель, побудованих з каменю та цегли, які часто зустрічаються в європейських містах. Але навіть відносно сучасні будівлі перебувають під загрозою, оскільки вони не були спроєктовані з урахуванням кліматичних змін, що відбуваються під землею. Ротта Лоріа пояснює:

Ґрунтуючись на нашому комп’ютерному моделюванні, ми показали, що деформації землі можуть бути настільки серйозними, що призводять до проблем з роботою цивільної інфраструктури. Це не означає, що будівля раптово завалиться. Речі тонуть дуже повільно. Наслідки для працездатності споруд та інфраструктури можуть бути дуже поганими, але щоб їх побачити, потрібно багато часу. Цілком ймовірно, що підземні зміни клімату вже спричинили тріщини та надмірні осідання фундаменту, які ми не пов’язували з цим явищем, оскільки не знали про це.

Як одне з можливих рішень щодо загрози, яку створює підземна зміна клімату в міських районах, дослідники пропонують використовувати все це підземне тепло для обігріву будівель на поверхні за допомогою сучасних методів геотермального опалення. Вони також кажуть, що нові будівлі мають проєктуватися з належною теплозахисною ізоляцією, щоб запобігти передачі тепла в підземне середовище.

Раніше геологи виявили, що Нью-Йорк тоне під вагою своїх хмарочосів. Осідання ґрунтів може бути недооціненою проблемою, адже у деяких містах земля просідає швидше, ніж піднімається рівень моря.