地面沉降愈發嚴重,多城市正在下沉,中國或成沉降風險最大國家

2022年11月03日17:54:09 科學 1878

全球各大城市的沿海地區面臨一種即將被「吞噬」的危機。不斷下沉成了沿海城市面臨的最大危機,被海浪「吞噬」或許並不再是一個遙遠的概念。2022年的衛星數據表明,全球沿海城市都面臨著類似的問題——海平面上升和地面下沉。兩個因素的累加會導致沿海地區面臨比想像中更嚴重的洪水風險。

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地面沉降是個緩慢但持續的過程,地貌的改變用滄海桑田來形容並不令人意外,在以月甚至數十年的流逝為計算單位的時間裡,地球大片區域在緩緩下沉。隨著研究進程的加深,研究人員發現沿海城市的地面下沉已成為全球性問題。

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據調查顯示,全球範圍內有1596個城市正經受「地面沉降」的風險,在這1596個城市中又有57%處於洪水頻繁地帶。此外,在全球「洪水風險最高」的城市中我國佔據20個席位,這些城市遍布在綿長的海岸線上,是我國的重要沿海城市。

全球變暖的大環境下引發熱議的海平面上升速度,遠遠趕不上陸地的下沉,這種現象在亞洲表現的極其明顯,在陸地和海平面相反的作用力下,亞洲的大部分沿海地區城市都可能會出現洪澇災害。

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通過對衛星數據的測量比對,研究人員對99個沿海城市的下沉速率進行了統計,更是證實了這一可怕推論。以印尼首都雅加達為例,這個印尼人口最為密集的城市,在2015年到2020年這五年期間,該城市陸地下沉速度幾乎是全球平均海平面上升速度的15倍,是當之無愧的地球上下沉速度最快的城市。除雅加達外,亞洲的另外四個城市也面臨著下沉,它們分別是孟加拉國吉大港、中國天津、菲律賓馬尼拉以及巴基斯坦卡拉奇,除了亞洲以外,北美、歐洲、非洲和澳大利亞也面臨著下沉危機。根據計算,全球範圍內有33個城市每年下沉深度超過1厘米。

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陸地沉降原因極為複雜,除了自然因素之外,導致現今城市下沉的一個重要因素是重載,人們對地下水、石油以及天然氣的過度開採更是成為陸地下沉的主要原因之一。《地球物理研究快報》預測說:城市人口激增和對地下水需求量的增加,勢必導致地下含水層的承受力變弱。在產業革命的催生下,大部分發達城市自20世紀中期開始了快速發展,為了確保所有人都可以喝到足夠多的乾淨飲用水,城市管理者只能加大對地下水的開採力度。雖然解決了城市用水問題,但對地下水的過度抽取,導致了地層真空,最終導致了城市的土地下沉。

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研究人員通過查看城市內下沉速度較快的一些區域的谷歌地球圖像,發現下沉地區主要分布在住宅或商業區。由此看來,土地下沉的最深層原因是人類對地球資源的掠奪,城市開採地下水,工業開採石油和天然氣,這一系列的行為都加劇了土地下沉的現狀。

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聯合國教科文組織在2021年資助了專業團隊,他們在西班牙建立了全球陸地沉降模型。該模型顯示,截至2024年,全球近五分之一的人口將會因為表層地下水的枯竭而面臨陸地沉降問題。下沉不單單是損害地表蓄水層的儲水能力,還會導致一些基礎設施如高樓大廈等建築的坍塌。在淺層地表被破壞後,更深處的含水層的吸水能力也將大大減弱,使得地表海拔與海平面齊平,沿海城市低于海浪侵襲的能力將大大減弱,洪水災害也將頻發。

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地下水枯竭引起的沉降是個緩慢而漸進的過程,起初人們並不會將其看作大問題,隨著日積月累的變化,沉降量開始增加。短短十年的時間,印尼首都雅加達就已下沉了2.5米,爪哇海倒灌使得大批建築物和街道淪陷。還有全球海平面最低的荷蘭,早就因為地面沉降使其四分之一的國土低于海平面。如果情況繼續惡化,那人類費勁心血建立的海濱城市將成為新世紀的亞特蘭蒂斯

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肆無忌憚的地下水開採仍在繼續,這使得全球多個地區面臨著沉降問題,雖然地下含水層的儲蓄能力不可逆轉,但對水資源的再利用以及對蓄水層進行補給或許可以起到一定的補救效果。或許是時候對城市的開採地下水的工程進行監管了。

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沿海城市下沉問題也並非沒有轉機,在上世紀六十年代,美國加州的部分地區也面臨這下沉的嚴峻問題,當城市改變了地下水管理措施後,大大降低了下沉速度,我國上海也由於政府對地下水開採戰略的轉變,下沉速度明顯變緩。亡羊補牢,為時未晚,正確的決策和監管一定可以有效解決因為人類活動而導致的地面沉降問題,只有這樣,人和自然才能更融洽的共存,人類社會的發展才能更加持續。

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