Οι περιοχές της Νέας Υόρκης βυθίζονται και ανεβαίνουν

Οι επιστήμονες που χρησιμοποιούν διαστημικά ραντάρ ανακάλυψαν ότι το έδαφος στη Νέα Υόρκη βυθίζεται με διαφορετικούς ρυθμούς λόγω ανθρώπινων και φυσικών παραγόντων. Μερικοί βαθμοί ανεβαίνουν.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τμήματα της μητροπολιτικής περιοχής της Νέας Υόρκης βυθίζονται και αυξάνονται με διαφορετικούς ρυθμούς λόγω παραγόντων που κυμαίνονται από πρακτικές χρήσης γης έως παγετώνες που έχουν χαθεί από καιρό. Ενώ οι υψομετρικές αλλαγές φαίνονται μικρές – κλάσματα της ίντσας ανά έτος – μπορούν να ενισχύσουν ή να μειώσουν τους κινδύνους τοπικών πλημμυρών που σχετίζονται με την άνοδο της στάθμης της θάλασσας.

Η νέα μελέτη δημοσιεύθηκε στις 27 Σεπτεμβρίου Η πρόοδος της επιστήμης Από μια ομάδα ερευνητών από NASAεργαστήριο τζετ πρόωσης (Εργαστήριο Jet Propulsion) στη Νότια Καλιφόρνια και στο Πανεπιστήμιο Rutgers στο New Jersey. Η ομάδα ανέλυσε τα σκαμπανεβάσματα Κάθετη κίνηση του εδάφους — επίσης γνωστό ως άνοδος και πτώση — σε όλη τη μητροπολιτική περιοχή από το 2016 έως το 2023 χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία τηλεπισκόπησης που ονομάζεται παρεμβολομετρικό συνθετικό ραντάρ διαφράγματος (InSAR). Αυτή η τεχνική συνδυάζει δύο ή περισσότερες τρισδιάστατες παρατηρήσεις της ίδιας περιοχής για να ανιχνεύσει την κίνηση της επιφάνειας ή του εδάφους.

Χαρτογραφώντας την κάθετη κίνηση της γης στην περιοχή της Νέας Υόρκης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ξηρά βυθίζεται (που υποδεικνύεται με μπλε χρώμα) κατά περίπου 0,06 ίντσες (1,6 mm) ετησίως κατά μέσο όρο. Εντόπισαν επίσης μια μέτρια αύξηση (εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα) στο Κουίνς και το Μπρούκλιν. Οι λευκές διακεκομμένες γραμμές υποδεικνύουν τα όρια κομητείας/πόλης.
Πηγή εικόνας: NASA/JPL-Caltech/Πανεπιστήμιο Rutgers

Παράγοντες που επηρεάζουν την κίνηση της γης

Το μεγαλύτερο μέρος της κίνησης που παρατήρησαν συνέβη σε περιοχές όπου οι προηγούμενες τροποποιήσεις στην επιφάνεια της γης – όπως η αποκατάσταση γης και η κατασκευή χωματερών – είχαν κάνει το έδαφος πιο χαλαρό και πιο συμπιεστό κάτω από μεταγενέστερα κτίρια.

Ένα μέρος της κίνησης προκαλείται επίσης από φυσικές διεργασίες που χρονολογούνται χιλιάδες χρόνια πίσω στην πιο πρόσφατη Εποχή των Παγετώνων. Πριν από περίπου 24.000 χρόνια, ένα τεράστιο στρώμα πάγου εξαπλώθηκε σε μεγάλο μέρος της Νέας Αγγλίας και ένας τοίχος από πάγο σε ύψος μεγαλύτερο από ένα μίλι κάλυπτε το σημερινό Όλμπανι στα βόρεια της Νέας Υόρκης. Ο μανδύας της Γης, που μοιάζει λίγο με ελαστικό στρώμα, επανέρχεται σιγά σιγά από τότε. Η Νέα Υόρκη, η οποία βρίσκεται σε ψηλό έδαφος πέρα ​​από την άκρη του στρώματος πάγου, τώρα βυθίζεται ξανά.

Αναλυτικά αποτελέσματα και επιπτώσεις

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η μητροπολιτική περιοχή λεπταίνει κατά μέσο όρο περίπου 0,06 ίντσες (1,6 mm) ετησίως, το ίδιο ποσό μεγαλώνει ένα νύχι του ποδιού σε ένα μήνα. Χρησιμοποιώντας υπάρχοντα ραντάρ στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA)Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος) Οι δορυφόροι Sentinel-1, σε συνδυασμό με προηγμένες τεχνικές επεξεργασίας δεδομένων, έχουν χαρτογραφήσει λεπτομερείς κινήσεις και εντόπισαν γειτονιές και ορόσημα – μέχρι ένα διάδρομο αεροδρομίου και ένα γήπεδο τένις – που υποχωρούν πιο γρήγορα από τον μέσο όρο.

Η ομάδα εντόπισε hotspot: Στα αριστερά, ο διάδρομος 13/31 στο αεροδρόμιο LaGuardia στο Κουίνς, που υποχωρεί με ρυθμό περίπου 0,15 ίντσες (3,7 mm) ετησίως. Στα δεξιά, μέρος του Newtown Creek, μιας τοποθεσίας Superfund στο East Williamsburg, Brooklyn, αυξάνεται άνισα με περίπου 0,06 ίντσες (1,6 mm) ετησίως.
Πηγή εικόνας: NASA/JPL-Caltech/Πανεπιστήμιο Rutgers

«Δημιουργήσαμε έναν λεπτομερή χάρτη κάθετης κίνησης του εδάφους στην περιοχή της Νέας Υόρκης, όπου εμφανίστηκαν χαρακτηριστικά που δεν είχαν παρατηρηθεί πριν», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Brett Buzanja, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο JPL.

Παρακολούθηση τοπικών υψομετρικών αλλαγών και Σχετική στάθμη της θάλασσας Μπορούν να είναι σημαντικά για σκοπούς χαρτογράφησης και σχεδιασμού πλημμυρών. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό γιατί το μεταβαλλόμενο κλίμα της Γης προκαλεί την άνοδο των ωκεανών σε όλο τον κόσμο, δημιουργώντας πιο συχνά φαινόμενα. Ενοχλητική πλημμύρα Καταστροφικά γεγονότα και καταιγίδες.

Σημαντικά hotspot

Η ομάδα εντόπισε δύο αξιοσημείωτα hotspot προσγείωσης σε μια τοποθεσία που συστεγάζεται με χώρους υγειονομικής ταφής στο Κουίνς. Ο πρώτος, Runway 13/31 στο αεροδρόμιο LaGuardia, πέφτει με ρυθμό περίπου 0,15 ίντσες (3,7 mm) ετησίως. Οι επιστήμονες σημείωσαν ότι το αεροδρόμιο υφίσταται ανακαίνιση 8 δισεκατομμυρίων δολαρίων με στόχο εν μέρει τον μετριασμό των πλημμυρών που προκαλούνται από την άνοδο της στάθμης του νερού στον Ατλαντικό Ωκεανό. Εντόπισαν επίσης το στάδιο Arthur Ashe, το οποίο βυθίζεται με ρυθμό περίπου 0,18 ίντσες (4,6 mm) ετησίως και χρειάστηκε την κατασκευή μιας ελαφριάς οροφής κατά την ανακαίνιση για να μειωθεί η βαρύτητα και η ποσότητα καθίζησης.

Άλλα εστίες καθίζησης περιλαμβάνουν το νότιο τμήμα του νησιού Governors — χτισμένο σε 38 εκατομμύρια τετραγωνικά πόδια (3,5 εκατομμύρια κυβικά μέτρα) βράχου και βρωμιάς από υπόγειες ανασκαφές των αρχών του 20ου αιώνα — καθώς και οι τοποθεσίες κοντά στον ωκεανό του Brooklyn’s Coney Island και Arverne από η Θάλασσα.Στο Queens που χτίστηκε σε τεχνητό γέμισμα. Παρόμοια επίπεδα καθίζησης έχουν παρατηρηθεί κάτω από το Route 440 και το Interstate 78 στα προάστια του New Jersey, που διασχίζουν ιστορικές τοποθεσίες πλήρωσης, και στο Rikers Island, που επεκτάθηκαν στο σημερινό τους μέγεθος λόγω υγειονομικής ταφής.

Οι επιστήμονες βρήκαν επίσης προηγουμένως μη ποσοτικοποιημένο υψόμετρο στο East Williamsburg, στο Μπρούκλιν – όπου αυξανόταν κατά περίπου 0,06 ίντσες (1,6 mm) ετησίως – και στο Woodside του Queens, το οποίο αυξήθηκε κατά 0,27 ίντσες (6,9 mm) ετησίως μεταξύ 2016 και 2019 πριν ισοπεδωθεί . Ο συν-συγγραφέας Robert Cobb του Πανεπιστημίου Rutgers είπε ότι τα φρεάτια άντλησης και έγχυσης υπόγειων υδάτων που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία μολυσμένου νερού μπορεί να έπαιξαν κάποιο ρόλο, αλλά χρειάζεται περισσότερη έρευνα. «Με ιντριγκάρει η δυνατότητα χρήσης InSAR υψηλής ανάλυσης για τη μέτρηση αυτών των τύπων σχετικά βραχύβιων περιβαλλοντικών τροποποιήσεων που σχετίζονται με το υψόμετρο», είπε ο Cobb.

Πόλεις όπως η Νέα Υόρκη, που επενδύουν σε παράκτιες άμυνες και υποδομές ενόψει της ανόδου της στάθμης της θάλασσας, θα μπορούσαν να επωφεληθούν από εκτιμήσεις υψηλής ανάλυσης για την κίνηση του εδάφους, δήλωσαν οι επιστήμονες.

Παρακολούθηση και μελλοντικά έργα

Με επικεφαλής την JPL ΛΥΡΙΚΗ ΣΚΗΝΗ (Προϊόντα Παρακολούθησης για Τελικούς Χρήστες Ανάλυσης Τηλεπισκόπησης) θα αναλύσει τη μετατόπιση της επιφάνειας σε ολόκληρη τη Βόρεια Αμερική σε ένα μελλοντικό προϊόν δεδομένων. Για να γίνει αυτό, θα χρησιμοποιήσει δεδομένα InSAR από το Sentinel-1 της ESA και από τα προσεχή Ναζάρ Η αποστολή NASA/ISRO Synthetic Aperture Radar έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2024. Οι πληροφορίες από το OPERA θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να παρακολουθούν καλύτερα την κατακόρυφη κίνηση της Γης μαζί με άλλες αλλαγές που σχετίζονται με φυσικούς κινδύνους.

Αναφορά: «Τοπική ανάταση, μεγάλης κλίμακας καθίζηση και οι επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας στη μητροπολιτική περιοχή της Νέας Υόρκης» από τους Brett Buzanga, David B. S. Pickart και Benjamin D. Hamlington και Robert E. Cobb, Marin Govorcin και Kenneth J. Miller, 27 Σεπτεμβρίου 2023, Η πρόοδος της επιστήμης.
doi: 10.1126/sciadv.adi8259