研究:美國25座大城市正在下沉

來源:參考消息

據西班牙《阿貝賽報》網站5月9日報道,4月初的一項地質研究揭示,北美板塊底部正“滴落”至地幔,導致整個大陸緩慢下沉。不過,這種地質現象需數百萬年時間纔會波及地表。

然而,對美國28座最大城市開展的最新研究證實,這些城市幾乎全都在因完全不同的原因加速下沉。發表在《自然-城市》上的研究指出,這種下沉速度遠超此前發現的岩石緩慢“滴落”速度,可能已危及美國全國數千棟建築和數百萬居民。

大約一年前,多座城市就已經發現了這個問題。儘管僅限於沿海地區,但這些地區的地勢越來越低,導致洪水氾濫的情況逐漸增多。新型衛星技術通過向地表發射雷達信號並測量回彈時間,證實美國內陸地區同樣受到影響。事實上,在北美28座人口超過60萬的城市中,有25座正經歷不同程度的“地面沉降”。

該研究論文合著者馬努切赫爾·希爾扎伊解釋說:“通過比較在不同時間拍攝的同一區域的多幅圖像,我們可以探測到地面微小的垂直運動,即使每年只有幾毫米。這就像拍攝地球表面的高分辨率延時影像,觀察它隨着時間的推移而上升或下降。”

更嚴峻的是,數據顯示部分城市沉降並不均勻,不同區域以不同速率下沉,甚至某些區域出現擡升,由此產生的壓力可能嚴重影響建築物和基礎設施。

得克薩斯州的沃思堡、休斯敦和達拉斯三座城市的地面沉降速度最高,平均每年超過4毫米。紐約、芝加哥、哥倫布、西雅圖和丹佛也出現了明顯的下降趨勢,每年下降幅度超過2毫米。

但究竟是什麼導致了這種情況?根據研究人員的說法,這是“多種因素交織”的結果。事實上,儘管大規模抽取地下水通常是地面下沉的主要原因,但研究顯示,在紐約、費城等城市,出現這種現象主要歸因於所謂的“冰川均衡調整”。這個概念雖然複雜,但如果將地球想象成一塊記憶海綿牀墊,就可以理解了。在上一個冰河時期,巨大的冰層覆蓋了這些地區,對地殼施加巨大壓力並使其變形,就像一個大體重的人坐在牀墊上一樣。希爾扎伊解釋道:“冰層的重量把地殼往下壓,就像我們坐在記憶海綿牀墊上一樣。”數千年前,冰層融化,壓力消失,地面(就像牀墊一樣)開始緩慢回升,逐漸恢復原狀。

然而,這種“回彈”並不均勻。這位科學家繼續說道:“在一些地區,比如美國東海岸和中西部,地面仍在繼續下沉,而非擡升,因爲它們靠近曾被附近冰層重量推高的區域,而現在這些區域正在塌陷。”這就像當我們從牀墊上起身時,周圍原本略微隆起的部分開始下沉。

但這遠非科學家發現的唯一原因。在西雅圖、波特蘭和舊金山等城市,板塊構造活動是下沉的元兇。事實上,這些城市位於地震活躍區。板塊相互擠壓、變形,可能導致地面垂直移動。

最後,其他因素也在某些地區加劇了下沉。例如,2023年一項研究表明,紐約100多萬棟建築的總重量可能加劇了其沉降。而在邁阿密開展的最新研究顯示,在現有建築附近密集新建建築可能會改變地下結構,導致建築下沉。持續的城市建設和不斷增加的城市重量似乎給地面增添了額外負擔,加速了某些區域的下沉。“我們需要開始將地面沉降視爲一場緩慢發生的災難。”希爾扎伊警告道。

科學家還發現,在像休斯敦這樣的城市,不同區域以不同的速度下沉,甚至在某些區域下沉的同時,其他區域卻在擡升。這種被稱爲“差異沉降”的不均勻運動尤其令人擔憂。用希爾扎伊的話說就是:“這種不均勻運動會產生角度扭曲和應力,可能導致牆壁和地基開裂、門窗錯位,甚至更嚴重的結構損壞。”(編譯/韓超)