بحران فرونشست زمین در آمریکا؛ کلان‌شهرهای پرجمعیت درحال فروپاشی خاموش
فرونشست زمین در بسیاری از شهرهای بزرگ ایالات متحده، از جمله هیوستون، دالاس و فورت‌ورث، تهدیدی جدی برای زیرساخت‌ها و امنیت ساکنان به شمار می‌رود. علت اصلی این پدیده، استخراج آب‌های زیرزمینی است که موجب افزایش خطر سیلاب و آسیب به ساختمان‌ها می‌شود. افزون‌بر‌این، تغییرات اقلیمی و گسترش شهرها نیز بحران فرونشست را پیچیده‌تر کرده‌اند. دانشمندان در مطالعه‌ای تازه، تأکید کرده‌اند که برای مقابله با این چالش، باید اقدامات پیشگیرانه و بازسازی‌های لازم انجام شود.
داده‌های ماهواره‌ای جدید نشان می‌دهند که پدیده‌ی فرونشست زمین، ۳۴ میلیون نفر از ساکنان را تحت‌تأثیر قرار داده است. با‌این‌حال، بعضی از شهرها با سرعت بیشتری در حال فرونشست هستند و مساحت وسیع‌تری را در بر می‌گیرند. بر اساس یافته‌های مطالعه، هیوستون تگزاس، بالاترین سرعت فرونشست را دارد. در این شهر، برخی مناطق با سرعت ۱۰ میلی‌متر در سال، در زمین فرو می‌روند. در حالی که در دیگر شهرها، سرعت فرونشست زمین در بیشتر مناطق، کمتر از ۵ میلی‌متر در سال است.
علت اصلی فرونشست زمین، استخراج آب‌های زیرزمینی است. این پدیده باعث افزایش خطر سیلاب شده و تهدیدی جدی برای ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها به شمار می‌رود. به پیشنهاد پژوهشگران، اقداماتی مانند کاهش خطر سیلاب‌ها، بازسازی ساختمان‌های آسیب‌پذیر و محدودیت ساخت‌وساز در مناطق پرخطر، برای مقابله با فرونشست زمین ضروری است.
در هیوستون، دالاس، فورت‌ورث، شیکاگو، نیویورک و برخی دیگر، ۹۸ درصد از مساحت شهر دچار فرونشست شده است
پدیده‌ی فرونشست زمین، معمولاً در مناطق ساحلی مشاهده می‌شود. ترکیب این پدیده با افزایش سطح دریا نیز می‌تواند شهرهایی مانند نیواورلئان و سانفرانسیسکو را در آب غرق کند. با‌این‌حال، بر اساس مطالعه، فرونشست زمین در شهرهای ایالات متحده به سواحل محدود نمی‌شود، بلکه می‌تواند در سایر نقاط این کشور نیز مشکل‌آفرین شود.
پژوهشگران به بررسی فرورنشست زمین در ۲۸ شهر پرجمعیت ایالات متحده پرداخته‌اند که جمعیت هرکدام، بیش از ۶۰۰ هزار نفر است. آن‌ها از داده‌های ماهواره‌ای سنتینل-۱ (Sentinel-1)، برای تهیه‌ی نقشه‌های دقیق از حرکت عمودی زمین بهره برده‌اند. یافته‌ها نشان داد که در تمامی این ۲۸ شهر، حداقل در بخشی از هر شهر، فرونشست زمین مشاهده شده است. در ۲۵ از ۲۸ شهر، حداقل ۶۵ درصد از مساحت در حال فرونشست است. در شهرهایی مانند هیوستون، دالاس، فورت‌ورث، شیکاگو، نیویورک و برخی دیگر، فرونشست در ۹۸ درصد از مساحت شهر مشاهده شده است.
بیشتر بخوانید
هیوستون، دالاس و فورت‌ورث، با بیشترین نواحی درگیر، با سرعت ۳ میلی‌متر در سال دچار فرونشست می‌شوند. هیوستون بدترین وضعیت را دارد، به‌طوری‌که ۴۳ درصد از زمین‌های این شهر، بیش از ۵ میلی‌متر در سال فرورفته و ۱۲ درصد از شهر نیز با سرعت ۱۰ میلی‌متر در سال، در زمین فرو می‌رود.
پدیده فرونشست زمین، با دلایل طبیعی و انسانی مختلفی توضیح داده می‌شود. زمین هیچ‌گاه ثابت نیست و فرایندهای زمین‌شناسی، همواره آن را در حال حرکت نگه می‌دارند. برای مثال، در شهرهایی مانند نیویورک و نشویل، زمین در حال تطبیق با فشار یخچال‌های عظیم از دوران عصر یخبندان است. این فرایند که به تنظیم ایزواستاتیک یخچالی معروف است، باعث می‌شود زمین به بالا و پایین حرکت کرده تا شکل اصلی خود در دوران پیش از عصر یخبندان را بازسازی کند.
انسان نقش عمده‌ای در فرونشست زمین‌های شهری دارد
با‌این‌حال، با وجود فرایندهای طبیعی، انسان‌ها نیز نقش عمده‌ای در فرونشست زمین‌های شهری دارند. پژوهشگران می‌گویند ۸۰ درصد از فرونشست زمین‌های شهری، به استخراج آب‌های زیرزمینی مربوط می‌شود. پمپاژ آب از سفره‌های زیرزمینی، می‌تواند موجب ایجاد فضاهایی در میان رسوبات شود که پس از حذف آب، در زمین فرو می‌روند و در نهایت، باعث فرونشست سطح زمین می‌شوند. در تگزاس، این مشکل با پمپاژ نفت و گاز نیز تشدید شده است.
همچنین، پژوهشگران اشاره می‌کنند که چنین مشکلاتی ممکن است با تغییرات اقلیمی، شدت یابند. با گرمایش زمین و افزایش خشکسالی، تقاضا برای آب‌های زیرزمینی بیشتر خواهد شد و این امر نیز می‌تواند استخراج آب را افزایش دهد. افزون‌بر‌این، تهدید سیلاب‌ها به دلیل شرایط جوی شدید ناشی از تغییرات اقلیمی نیز ممکن است بیشتر شود.
نگرانی دیگر این است که شهرها در حال گسترش هستند؛ بدین معنی که تعداد بیشتری از افراد در مناطق در حال فرونشست زندگی خواهند کرد. گسترش شهرها و افزایش جمعیت، فشار بیشتری را بر منابع آبی و زیرساخت‌ها وارد می‌کند. بر اساس یافته‌های مطالعه، حرکت عمودی زمین می‌تواند به قرارگیری ۲۹ هزار ساختمان در مناطقی با خطر آسیب بالا منجر شود.
مطالعه در مجله نیچر سیتیز منتشر شده است.