أصدر العلماء تحذيراً من “خطر صامت” كامن تحت الأرض يمكن أن يتسبب في سقوط مدن أمريكية مثل شيكاغو ونيويورك.
أطلق فريق من جامعة نورث وسترن على الظاهرة الجديدة اسم “تغير المناخ تحت الأرض” ، الذي زعموا أنه ناجم عن الحرارة من الهياكل التي صنعها الإنسان تحت الأرض مثل الأنفاق ومواقف السيارات والمجاري.
تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تضخم الأرض وانكماشها وغرقها وتشققها ، مما يؤدي بدوره إلى تغيير المباني على السطح.
درس الباحثون شيكاغو من أجل العمل ، ووجدوا أنها شهدت ارتفاعًا في درجة حرارة 5.6 درجة فهرنهايت منذ عام 1951 ومن المقرر أن تغرق ثمانية ملليمترات وتنتفخ بمقدار 12 ملم بحلول عام 2051.
وعلى الرغم من أن التغييرات طفيفة ، إلا أن الفريق لاحظ في الدراسة أنها كافية لتعطيل البنية التحتية والعمليات الأخرى على السطح.
توصل الفريق إلى الاستنتاج بعد دراسة درجات الحرارة في شيكاغو. يقومون بإعداد شبكة من أجهزة الاستشعار لالتقاط البيانات تحت الأرض وفوق السطح
قال أليساندرو إف روتا لوريا من نورث وسترن ، الذي قاد الدراسة ، في بيان: “الأرض تتشوه نتيجة للتغيرات في درجات الحرارة ، ولا توجد بنية مدنية أو بنية تحتية مصممة لتحمل هذه الاختلافات.
“على الرغم من أن هذه الظاهرة ليست خطرة على سلامة الناس بالضرورة ، إلا أنها ستؤثر على العمليات اليومية العادية لأنظمة الأساس والبنية التحتية المدنية بشكل عام”.
قام Rotta Loria وفريقه بتركيب شبكة لاسلكية تضم أكثر من 150 مستشعرًا لدرجة الحرارة عبر Chicago Loop – فوق وتحت الأرض – في عام 2022.
تم وضع هذه المستشعرات في الأقبية وأنفاق المترو ومواقف السيارات تحت الأرض والشوارع تحت السطحية مثل Lower Wacker Drive لجمع بيانات درجة الحرارة في المنطقة.
بعد جمع البيانات ، وجد الباحثون أن درجات الحرارة تحت الأرض أسفل الحلقة تكون غالبًا أكثر دفئًا بمقدار 10 درجات من درجات الحرارة أسفل Grant Park.
يتم إطلاق الحرارة من الهياكل التي صنعها الإنسان تحت الأرض مثل الأنفاق ومرائب وقوف السيارات والمجاري في طبقات من الأرض ، مما يتسبب في تضخم الأرض وتقلصها وتغرقها وتشققها
قام الفريق بتركيب شبكة لاسلكية تضم أكثر من 150 مستشعرًا لدرجة الحرارة عبر Chicago Loop – فوق وتحت الأرض – في عام 2022
وقال الباحثون إن “درجات حرارة الهواء في الهياكل الموجودة تحت الأرض يمكن أن تصل إلى 25 درجة أعلى مقارنة بدرجة حرارة الأرض غير المضطربة”.
“عندما تنتشر الحرارة نحو الأرض ، فإنها تضع ضغطًا كبيرًا على المواد التي تتمدد وتتقلص مع درجات الحرارة المتغيرة.”
وصفت روتا لوريا شيكاغو بأنها “مختبر حي” ، لكنها تشير إلى أن تغير المناخ تحت الأرض يحدث في معظم المناطق الحضرية مثل مدينة نيويورك ، والتي تم تحديدها مؤخرًا على الغرق بسبب تغير المناخ – فالأرض تنخفض ومستويات سطح البحر ترتفع حول المنطقة الهائلة. جزيرة.
قالت روتا لوريا: “جميع المناطق الحضرية التي تعاني من تغير المناخ تحت الأرض عرضة لمشاكل البنية التحتية”.
بعد جمع بيانات درجة الحرارة في شيكاغو ، استخدم الفريق المعلومات لإنشاء عمليات محاكاة للتنبؤ بكيفية تطور درجات الحرارة حتى عام 2051.
استخدم الفريق بيانات درجة الحرارة لمعرفة كيف ستتطور بحلول عام 2051 ، مما يدل على أن الطين الصلب سيشهد أكبر زيادة
وفقًا لعمليات المحاكاة ، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة الأكثر دفئًا في تضخم الأرض وتمددها لأعلى بمقدار يصل إلى 12 ملم. كما أنها يمكن أن تتسبب في تقلص الأرض وتغرق لأسفل – تحت وزن المبنى – بمقدار ثمانية مليمترات.
تم إنشاء عمليات المحاكاة لعام 2022 ، والتي قال الباحثون إنها “تتطابق مع البيانات الحديثة التي تم جمعها من قلب باطن سطح الحلقة” ، وفقًا للدراسة التي نُشرت في دورية Nature.
وفقًا لعمليات المحاكاة ، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة الأكثر دفئًا في تضخم الأرض وتمددها لأعلى بمقدار يصل إلى 12 ملم.
كما أنها يمكن أن تتسبب في تقلص الأرض وتغرق لأسفل – تحت وزن المبنى – بمقدار يصل إلى ثمانية مليمترات.
في حين أن التغييرات طفيفة ، شارك الفريق أن هذا من شأنه أن يؤثر على الأداء التشغيلي للمؤسسات ، مثل تغيير المباني.
وقالت روتا لوريا: “بناءً على عمليات المحاكاة الحاسوبية الخاصة بنا ، أظهرنا أن تشوهات الأرض يمكن أن تكون شديدة لدرجة أنها تؤدي إلى مشاكل في أداء البنية التحتية المدنية”.
ليس الأمر وكأن مبنى سينهار فجأة. الأشياء تغرق ببطء شديد.
يمكن أن تكون العواقب على قابلية الهياكل والبنى التحتية للخدمة سيئة للغاية ، لكن رؤيتها تستغرق وقتًا طويلاً.
“من المحتمل جدًا أن يكون تغير المناخ تحت الأرض قد تسبب بالفعل في حدوث تصدعات ومستوطنات أساسية مفرطة لم نربطها بهذه الظاهرة لأننا لم نكن على علم بها.”
ومع ذلك ، يعتقد الفريق أن نهر شيكاغو وبحيرة ميشيغان يعملان كمصدات لارتفاع درجة حرارة الأرض الملحوظة ، وبالتالي يمتصان الحرارة الضائعة.
أشارت روتا لوريا أيضًا إلى أن تغير المناخ تحت الأرض لن يؤثر على الأرجح على المدن الأوروبية الكبرى.
وقال: “في الولايات المتحدة ، جميع المباني جديدة نسبيًا”.
ستكون المدن الأوروبية ذات المباني القديمة أكثر عرضة لتغير المناخ تحت السطح.
إن المباني المصنوعة من الحجر والطوب التي تلجأ إلى ممارسات التصميم والبناء السابقة تكون بشكل عام في حالة توازن دقيق للغاية مع الاضطرابات المرتبطة بالعمليات الحالية للمدن.
يمكن أن يكون للاضطرابات الحرارية المرتبطة بجزر الحرارة الجوفية تأثيرات ضارة لمثل هذه الإنشاءات.