Тиха небезпека. Пекельна спека пробирається в надра Землі — міста можуть бути зруйновані (відео)

У міру того як наша планета нагрівається, нагрівається і земля, внаслідок чого вона також деформується — розширюється і стискається. Усе це спричиняє надмірний зсув фундаменту будівель і навколишнього ґрунту, а також розтріскування, що в кінцевому підсумку вплине на довгострокові експлуатаційні характеристики й довговічність конструкцій, пише Forbes.

У новому дослідженні вчені з Північно-Західного університету вперше пов'язали зміну підземного клімату зі зміною ґрунту під міськими районами. Тепер автори дослідження вважають, що минулі пошкодження будівель могли також бути викликані рекордним підвищенням температури. Дослідники також дали невтішний прогноз: імовірно, ці проблеми збережуться і в найближчі роки.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами керівника дослідження, доцента кафедри цивільного та екологічного будівництва в Інженерній школі Маккорміка на Північному Заході, Алессандро Ротта Лоріа, зміни підземного клімату несуть у собі "тиху небезпеку". Річ у тім, що внаслідок коливань температури земля деформується, і жодні наявні будівельні конструкції або інфраструктура просто не розраховані на те, щоб протистояти цим коливанням. Утім, дослідники також зазначають, що це явище не обов'язково небезпечне для безпеки людей, скоріше воно вплине на нормальну повсякденну роботу фундаментних систем і цивільної інфраструктури загалом.

Під час дослідження вчені встановили бездротову мережу з більш ніж 150 датчиків температури в підвалах будівель, тунелях метро, підземних гаражах і вулицях. У результаті їм вдалося створити тривимірну карту метро Чикаго.

За словами Лоріа, фактично вони використовували Чикаго як живу лабораторію. Однак зазначають, що підземні зміни клімату насправді характерні для всіх густонаселених міських районів по всьому світу. У результаті всі міські райони, які страждають від підземної зміни клімату, схильні мати проблеми з інфраструктурою

Зазначимо, що Чикаго є третім за чисельністю населення містом у США, а його площа становить 600 квадратних кілометрів. Місто розташоване на березі озера Мічиган і стоїть на вапняковому плато, похованому під відкладеннями з піску і глини, що відклалися після останнього льодовикового періоду. Вчені зазначають, що глинисті відкладення можуть становити небезпеку для будівель, оскільки вони схильні до деформації.

Учені зазначають, що в мегаполісах набагато тепліше, ніж у навколишніх сільських районах. Відносно безплідний ландшафт міста, відсутність тіні та великі бетонні поверхні мають тенденцію поглинати сонячну радіацію, нагріваючи навколишнє середовище. Крім того, додатковим джерелом нагріву є відпрацьоване тепло, що виділяється автомобілями та міською інфраструктурою.

Автори дослідження зазначають, що більшість датчиків було встановлено в густонаселеному центрі Чикаго. Однак для порівняння вчені також встановили датчики в Грант-парку, який являє собою зелену зону вздовж озера Мічиган, далеко від будівель і підземних транспортних систем.

Результати дослідження показують, що температура в центрі міста часто на 10 градусів вища, ніж температура під Грант-Парком. При цьому температура в підземних спорудах може бути до 25 градусів вищою за температуру незайманого ґрунту.

Дослідники збирали дані три роки, а потім побудували комп'ютерну модель, щоб змоделювати зміни температури землі з 1951 року до сьогодення. Далі вчені використовували цю модель, щоб передбачити зміни, які відбудуться до 2051 року. У міру підвищення температури на поверхні Землі вона підвищується і під землею, оскільки все більше енергії передається під землею.

У результаті вченим вдалося змоделювати, як земля деформується на підвищення температури. Тепер автори дослідження вважають, що вищі температури можуть призвести до того, що перші 23 метри ґрунту і каміння під землею набухнуть і розширяться вгору на 12 міліметрів. Це також може призвести до того, що земля стиснеться і просяде вниз під вагою будівель — приблизно на 8 міліметрів. Це може здатися несуттєвим, однак це набагато більше, ніж багато будівельних компонентів і фундаментних систем можуть витримати без шкоди для своїх експлуатаційних вимог. Старі будівлі, побудовані з жорстких матеріалів, таких як камінь і цегла, особливо вразливі до підземних деформацій.

Раніше Фокус писав про те, що вчені розповіли, що хмарочоси тягнуть місто на морське дно.