فرونشست زمین در بیش از ۷۰ درصد سواحل آمریکا؛ خطر خاموش در کمین ۸۰ میلیون نفر

وقتی درباره‌ی تهدیدهای مناطق ساحلی صحبت می‌شود، معمولاً افزایش سطح آب دریاها اولین نگرانی است. اما پژوهشی جدید نشان می‌دهد مشکل دیگری هم در حال تشدید این خطر است: خود زمین در بسیاری از مناطق ساحلی، ازجمله آمریکا در حال پایین‌رفتن است.

فرونشست زمین باعث می‌شود مناطقی که پیش‌تر در برابر طوفان، موج‌های شدید و بالا آمدن آب دریا مقاومت بیشتری داشتند، آسیب‌پذیرتر شوند. حتی کاهش چند میلی‌متری ارتفاع زمین در هر سال، اگر برای چند دهه ادامه پیدا کند، می‌تواند اختلاف قابل‌توجهی در میزان خطر سیلاب ایجاد کند.

ساینس‌آلرتپژوهشگران دانشگاه تافتس و مؤسسه فناوری ویرجینیا برای بررسی گستره‌ی فرونشست، بیش از ۱۹۰ میلیون داده‌ی مربوط به حرکت عمودی سطح زمین را بررسی کردند. داده‌ها عمدتاً از ماهواره‌هایی به دست آمده بودند که با ارسال امواج راداری به سطح زمین و اندازه‌گیری بازتاب آن‌ها، تغییرات ارتفاع را در طول زمان ثبت می‌کنند.

دوره‌ی بررسی پژوهش بین سال‌های ۲۰۰۷ تا ۲۰۲۰ بود و نتایج نشان داد فرونشست در بخش بزرگی از سواحل آمریکا رخ می‌دهد. براساس یافته‌های مطالعه، ۷۱٫۵ درصد از مناطق ساحلی آمریکا سالانه بیش از ۰٫۱ سانتی‌متر، یعنی یک میلی‌متر، پایین می‌روند.

شدیدترین نرخ فرونشست در سواحل خلیج مکزیک دیده شد؛ منطقه‌ای که بخش‌هایی از آن با ترکیبی از عوامل طبیعی و انسانی، مانند رسوبات نرم، استخراج منابع و برداشت آب زیرزمینی، با کاهش ارتفاع زمین مواجه هستند.

پژوهشگران دریافتند که حدود ۴۳ درصد از مناطق ساحلی آمریکا سالانه حداقل ۰٫۲ سانتی‌متر فرونشست دارند. همچنین حدود ۲۳٫۳ درصد از این مناطق سالانه حداقل ۰٫۳ سانتی‌متر پایین می‌روند.

فرونشست زمین همیشه نتیجه‌ی فعالیت انسان نیست. بخشی از این فرآیند به ویژگی‌های طبیعی زمین مربوط می‌شود. در بسیاری از مناطق ساحلی، به‌ویژه دلتای رودخانه‌ها و تالاب‌ها، لایه‌های ضخیم رسوبات نرم به مرور زمان فشرده می‌شوند. وقتی این رسوبات متراکم‌تر شوند، سطح زمین نیز آرام‌آرام پایین می‌رود.

یکی دیگر از عوامل طبیعی، به تغییرات زمین پس از پایان عصر یخبندان برمی‌گردد. با عقب‌نشینی یخچال‌های عظیم، فشار سنگینی که هزاران سال بر پوسته‌ی زمین وارد می‌شد، کاهش یافت و زمین هنوز در برخی مناطق در حال سازگارشدن با این تغییر است.

اما فعالیت‌های انسانی نیز در بسیاری از مناطق نقش دارند. یکی از مهم‌ترین عوامل، برداشت بیش‌ازحد آب‌های زیرزمینی برای مصرف شهری، کشاورزی و صنعتی است. زمانی که آب از لایه‌های زیرزمینی خارج می‌شود، فشار وارد بر رسوبات کاهش پیدا می‌کند و زمین ممکن است فشرده شود و پایین‌تر رود. البته پژوهشگران در این مطالعه به‌طور مستقیم میزان تأثیر برداشت آب زیرزمینی را اندازه‌گیری نکردند.

فرونشست به‌تنهایی ممکن است در مقیاس روزمره محسوس نباشد، اما همراه‌شدن آن با افزایش سطح آب دریاها و طوفان‌های شدید می‌تواند خطرها را افزایش دهد. برای مثال، پژوهشگران به طوفان کاترینا در سال ۲۰۰۵ اشاره کردند. در مناطقی که زمین پایین‌تر رفته بود، سازه‌هایی مانند سیل‌بندها، دیواره‌های محافظ ساحلی و سیستم‌های تخلیه آب، کارایی کمتری داشتند.

پایین رفتن زمین همچنین فشار بیشتری به زیرساخت‌ها وارد می‌کند. جاده‌ها، پل‌ها، ساختمان‌ها، خطوط انتقال آب، گاز و برق ممکن است در اثر تغییرات تدریجی سطح زمین آسیب‌پذیرتر شوند.

پژوهشگران علاوه بر اندازه‌گیری میزان فرونشست، بررسی کردند چند نفر در مناطق تحت تأثیر این پدیده زندگی می‌کنند. برآورد آن‌ها نشان می‌دهد

• حدود ۶۷٫۱ میلیون نفر در مناطقی با فرونشست کم زندگی می‌کنند.
• حدود ۱۴ میلیون نفر در مناطق با فرونشست متوسط قرار دارند.
• حدود ۳٫۲ میلیون نفر در مناطقی با فرونشست شدید زندگی می‌کنند.

در مجموع، حدود ۸۴٫۳ میلیون نفر در نواحی ساحلی آمریکا در مناطقی زندگی می‌کنند که درجات مختلفی از فرونشست زمین را تجربه می‌کنند.

مقابله با فرونشست نسخه‌ی واحدی برای همه‌ی مناطق ندارد؛ زیرا علت پایین رفتن زمین در هر منطقه متفاوت است. در یک منطقه ممکن است مشکل اصلی فشرده‌شدن رسوبات طبیعی باشد و در منطقه‌ای دیگر برداشت آب زیرزمینی یا تغییر کاربری زمین نقش بیشتری داشته باشد. بنابراین برنامه‌ریزی شهری و مدیریت زیرساخت‌ها باید بر اساس شرایط محلی انجام شود.

پژوهشگران می‌گویند فرونشست معمولاً فرآیند آهسته‌ای است، اما اثرات تجمعی آن در طول زمان می‌تواند شدید باشد؛ به‌خصوص زمانی که با تغییرات اقلیمی و افزایش سطح آب دریاها همراه شود. آن‌ها امیدوارند داده‌های مربوط به فرونشست در آینده وارد برنامه‌ریزی‌های مربوط به شهرهای ساحلی، ساخت زیرساخت‌ها و مدیریت خطر شود.

پژوهش در ژورنالCommunications Earth & Environmentمنتشر شده است.