- Источник:
ee-pkurelab.projects.earthengine.app
Мы привыкли думать, что города растут вверх и вширь. Но одновременно с этим некоторые мегаполисы уходят в землю. Иногда речь идет всего о нескольких миллиметрах в год, а иногда — о десятках сантиметров. Ученые изучили спутниковые снимки 465 городов мира и выяснили, где поверхность проседает быстрее всего, а какие мегаполисы пока остаются наиболее устойчивыми.
Радар вместо нивелира
Увидеть, насколько быстро оседают разные города, не так просто, как кажется. Раньше геологи использовали разные методы, изучали отдельные территории и брали за основу разные периоды. Исследователи из Пекинского университета решили провести измерения по единой методике.
Для этого они проанализировали радарные снимки европейских спутников Sentinel-1 за 2014–2023 годы и проследили за движением земной поверхности в 465 городах 107 стран. Полученные карты позволяют рассмотреть изменения с точностью до участков размером 40 метров. Радару не мешают облака и темнота, поэтому спутники могут собирать данные в любую погоду и в любое время суток.
Сравнив снимки за разные годы, ученые выяснили, насколько сильно изменилась высота поверхности. Результаты исследования опубликовали 12 октября в журнале Nature Cities.
Какие города мира быстрее других уходят вниз
Быстрее всего земля проседает в индонезийском Медане на острове Суматра: в среднем примерно на 3,3 см в год. Следом идут Бандунг в Индонезии, где поверхность опускается на 2,2 см, и иранский Исфахан — около 1,1 см в год. В иранском Мешхеде и мексиканском Торреоне темпы тоже тревожные — примерно 1,7 см в год. Особый случай — Мехико. В среднем по городу земля опускается на 8 мм в год, но в отдельных районах скорость достигает 21,7 см.
В целом быстрее всего оседают города Юго-Восточной, Западной и Центральной Азии, а также Северной Америки. При этом такие мегаполисы, как Пекин, Токио, Сидней и Неаполь, остаются относительно стабильными. В Читтагонге (Бангладеш) и Янгоне (Мьянма) тоже зафиксированы высокие темпы проседания. Картина меняется от города к городу: в некоторых районах Азии процесс постепенно замедляется, а в других, напротив, ускоряется.
А что в России
В исследование попали и шесть российских городов. Выяснилось, что Екатеринбург, Казань и Челябинск понемногу оседают — на несколько миллиметров в год. Москва, Ростов-на-Дону и Санкт-Петербург, напротив, остаются относительно стабильными или даже слегка поднимаются. Для сравнения: в индонезийском Медане за год земля опускается более чем на три сантиметра. Авторы отмечают, что оседание земли в России и некоторых других регионах мира пока недостаточно изучено.
Посмотреть, как меняется высота поверхности в разных частях света, можно на интерактивной карте GUS (Global Urban Subsidence). Исследователи открыли доступ к данным по всем 465 городам, вошедшим в исследование.
Исследование охватывает период с 2014 по 2023 год и показывает, как меняется высота поверхности относительно окружающих территорий. При этом участки за административными границами городов могли не попасть в анализ, а в районах, где мало наземных измерительных станций, результаты менее точны. Поэтому статус «стабильный» не означает, что земля совсем не движется: он лишь показывает, что поверхность не проседает заметно по сравнению с соседними участками.
Почему это происходит
Чаще всего земля проседает из-за нехватки подземных вод. Когда люди активно откачивают воду из-под земли, слои глины и других мягких пород уплотняются под давлением вышележащих слоев. В результате поверхность постепенно опускается. Там, где подземные воды используют для питья, сельского хозяйства и промышленности, процесс идет заметно быстрее.
Еще одна причина — вес зданий, который создает дополнительную нагрузку на грунт. Особенно опасно, когда земля проседает неравномерно. В таких случаях могут деформироваться фундаменты, трескаться стены, повреждаться дороги и канализационные сети. Кроме того, оседание повышает риск наводнений, поскольку городам становится сложнее отводить воду и защищаться от подтоплений.
