NAUKA
Miasta są w niebezpieczeństwie: zmiany klimatu podkopują ich fundamenty
Badania naukowe po raz pierwszy pozwoliły na ilościowe określenie wpływu zmian klimatycznych, których jesteśmy świadkami w ostatnich latach, na glebę, fundamenty miast i nowoczesną infrastrukturę.
Badanie zostało przeprowadzone przez Northwestern University i opublikowane w Communications Engineering, czasopiśmie grupy Nature. Grupa opracowała również model prognozowania do 2050 roku, biorąc amerykańskie miasto Chicago jako przykład innych nowoczesnych megamiast.
Z badań tych wynika, że wpływ zmian klimatycznych na glebę, zwłaszcza tak zwanych "podziemnych baniek ciepła", jest poważny i wyraźny, ale może również stanowić atut, jeśli technologia będzie w stanie przechowywać i ponownie wykorzystywać całe ciepło, które rozprzestrzenia się pod ziemią w miastach.
Di Terabass - Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11848631
Zmiana klimatu zagraża fundamentom miast
Badania naukowe po raz pierwszy umożliwiły ilościowe określenie wpływu zmian klimatycznych, których jesteśmy świadkami w ostatnich latach, na glebę, fundamenty miast i nowoczesną infrastrukturę.
Badanie
Badanie zostało przeprowadzone przez Northwestern University i opublikowane w Communications Engineering, czasopiśmie grupy Nature. Grupa opracowała również model prognozowania do 2050 r., biorąc amerykańskie miasto Chicago za przykład innych nowoczesnych megamiast.
Di Sea Cow - Opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=124625428
Co ujawnili uczeni
Gdy grunt się nagrzewa, odkształca się. Zjawisko to powoduje nadmierne przesuwanie się fundamentów okolicznych budynków, a także sprzyja powstawaniu pęknięć, co wpływa na długoterminową wydajność operacyjną i trwałość konstrukcji. Naukowcy zdali sobie również sprawę, że zjawiska te są spowodowane globalnym ociepleniem i dlatego ostrzegają, że nie jest to problem, który sam się rozwiąże, ale raczej taki, który będzie się pogarszał.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Azabudai_Hills_from_Skydeck,_May_2023.jpg#/media/File:Azabud
Ponieważ może to być okazja
Gdyby udało się znaleźć sposób na wychwytywanie ciepła odpadowego, które jest emitowane pod ziemią z podziemnych systemów transportowych, a także ze słońca ogrzewającego ziemię, z parkingów i podziemnych konstrukcji, urbaniści byliby w stanie złagodzić skutki zmian klimatycznych pod ziemią, a przede wszystkim można by znaleźć sposób na ponowne wykorzystanie tego ciepła jako źródła energii cieplnej, które nigdy wcześniej nie było wykorzystywane. Byłoby to rozwiązanie idące dokładnie w kierunku "zieleni", której poszukiwano w ostatnich latach.
Słowa Alessandro Rotta Loria
Alessandro Rotta Loria z Northwestern, który kierował tym przełomowym badaniem, powiedział: "Podziemne zmiany klimatyczne stanowią ciche zagrożenie. Ziemia odkształca się z powodu wahań temperatury, a żadna istniejąca konstrukcja ani infrastruktura cywilna nie jest zaprojektowana tak, aby wytrzymać te wahania; chociaż zjawisko to niekoniecznie zagraża bezpieczeństwu ludzi, wpłynie na normalne codzienne funkcjonowanie systemów fundamentowych i ogólnie infrastruktury cywilnej".
Di Lol19 - Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12225530
Przypadek Chicago
Niedawno Rotta Loria i jego zespół umieścili bezprzewodową sieć ponad 150 czujników temperatury w całym Chicago Loop, zarówno na powierzchni, jak i pod ziemią. Czujniki zostały umieszczone w takich miejscach jak piwnice budynków, podziemne tunele, podziemne parkingi i podziemne ulice, takie jak Lower Wacker Drive. Po zebraniu wystarczającej ilości danych o temperaturze przez trzy lata, naukowcy zbudowali komputerowy model 3D do symulacji ewolucji temperatur gruntu od 1951 roku, kiedy Chicago ukończyło budowę podziemnych tuneli, do dnia dzisiejszego i znaleźli wartości zgodne z tymi zmierzonymi w terenie. Następnie wykorzystali te dane do zbudowania modelu predykcyjnego do 2050 roku.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/Jay_Pritzker_Pavilion,_Chicago,_Illinois,_Estado
Podziemia Chicago
Loria ponownie mówi o tym, jak ukształtowane jest podłoże Chicago, miasta, z którego pobrano próbki do badania: "Glina w Chicago może kurczyć się pod wpływem ciepła, podobnie jak wiele innych drobnoziarnistych gleb. W wyniku wzrostu temperatury w podłożu, wiele fundamentów w centrum miasta ulega niepożądanemu, powolnemu, ale ciągłemu osiadaniu; innymi słowy, nie trzeba mieszkać w Wenecji, aby żyć w mieście, które tonie, mimo że przyczyny tych zjawisk są zupełnie inne".
Di Mark Fischer - Bangkok Expressway, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=
Dlaczego miasta są cieplejsze
Odpowiedź jest w rzeczywistości dość prosta. Mówiąc ogólnie, miasta są cieplejsze niż obszary wiejskie, ponieważ materiały budowlane okresowo zatrzymują ciepło pochodzące z działalności człowieka i promieniowania słonecznego, a następnie uwalniają je do atmosfery.