Земля деформується через зміни клімату — учені

Потепління несе з собою «тиху небезпеку», яка ховається під великими містами по всьому світу, і будівлі не готові до цього.

Про це свідчать результати дослідження учених з Північно-Західного університету (США), повідомляє видання EurekAlert.

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

Це явище, відоме як «підземна зміна клімату» або «підповерхневі острови тепла», 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 малозрозумілим.

Нагріваючись, земля також деформується. Це явище спричиняє надмірне зміщення фундаменту будівлі та навколишнього ґрунту (через розширення та звуження) і навіть тріщин, що зрештою впливає на довгострокову експлуатаційну ефективність та довговічність конструкцій, — наголошується у статті.

За словами дослідників, пошкодження будівель у минулому також могли бути спричинені таким підвищенням температури. Вони очікують, що ці проблеми триватимуть ще довгі роки.

Земля деформується в результаті температурних коливань, і жодна наявна цивільна споруда чи інфраструктура не розрахована на те, щоб протистояти цим коливанням. Хоча це явище не обов’язково є небезпечним для людей, воно може вплинути на нормальну повсякденну роботу фундаментних систем та цивільної інфраструктури в цілому, — наголошують учені.

Як приклад наводиться ситуація у Чикаго, де місцева глина може стискатися при нагріванні, як і багато інших дрібнозернистих ґрунтів. Водночас інші матеріали (тверда глина, пісок і вапняк) при нагріванні розширюються.

В результаті підвищення температури під землею багато фундаментів у центрі міста зазнають небажаного осідання, повільного, але безперервного. Іншими словами, не обов’язково жити у Венеції, щоб жити в місті, яке тоне — навіть якщо причини таких явищ зовсім інші, — зазначають дослідники.

На основі зібраних зі 150 температурних датчиків у Чикаго, учені побудували 3D-комп'ютерну модель, щоб змоделювати, як температура землі змінювалася з 1951 року (року, коли в Чикаго завершили будівництво тунелів метро) до сьогодні. Також вони змоделювали, як зміниться ситуація до 2051 року.

Згідно з результатами моделювання, підвищення температури може призвести до того, що ґрунт розбухне і розшириться на 12 мм. Воно також може спричинити стиснення ґрунту і його просідання вниз — під вагою будівлі — на цілих 8 мм.

Хоча це здається незначним і непомітним для людини, такі коливання є більшими, ніж можуть витримати багато будівельних компонентів і фундаментних систем без шкоди для їхніх експлуатаційних вимог.

Це не схоже на те, що будівля раптово зруйнується. Все опускається дуже повільно. Наслідки для працездатності споруд та інфраструктури можуть бути дуже поганими, але для того, щоб їх побачити, потрібен тривалий час, — наголошують дослідники. — Дуже ймовірно, що підземні зміни клімату вже спричинили тріщини та надмірні осідання фундаментів, які ми не пов’язували з цим явищем, бо не знали про нього.

Джерело: EurekAlert