Šeit redzamā zeme zem Ņujorkas pilsētas rajona, ieskaitot Kvīnsas rajonu, katru gadu pārvietojas par collu daļām. Šīs kustības ir ledus laikmeta mantojums un arī cilvēku zemes izmantošanas dēļ. Attēla avots: NASA/JPL-Caltech
Zinātnieki, kas izmanto kosmosa radaru, ir atklājuši, ka zeme Ņujorkā grimst dažādos ātrumos cilvēku un dabas faktoru dēļ. Daži punkti paceļas.
Zinātnieki ir atklājuši, ka daļa no Ņujorkas lielpilsētas teritorijas grimst un paaugstinās dažādos ātrumos dažādu faktoru dēļ, sākot no zemes izmantošanas prakses līdz sen zaudētiem ledājiem. Lai gan augstuma izmaiņas šķiet nelielas — collu daļas gadā, tās var palielināt vai samazināt vietējos plūdu riskus, kas saistīti ar jūras līmeņa paaugstināšanos.
Jaunais pētījums tika publicēts 27. septembrī Zinātnes attīstība Pētnieku komanda no NASAreaktīvo dzinēju laboratorija (Reaktīvo dzinēju laboratorija) Dienvidkalifornijā un Ratgersas universitātē Ņūdžersijā. Komanda analizēja kāpumus un kritumus Vertikālā zemes kustība — pazīstams arī kā pieaugums un kritums — visā metropoles teritorijā no 2016. līdz 2023. gadam, izmantojot attālās uzrādes tehnoloģiju, ko sauc par interferometrisko sintētiskās apertūras radaru (InSAR). Šis paņēmiens apvieno divus vai vairākus viena un tā paša apgabala 3D novērojumus, lai noteiktu virsmas vai reljefa kustību.
Kartējot vertikālo zemes kustību Ņujorkas apgabalā, pētnieki atklāja, ka zeme grimst (norādīta zilā krāsā) vidēji par aptuveni 0,06 collām (1,6 mm) gadā. Viņi arī konstatēja nelielu pieaugumu (parādīts sarkanā krāsā) Kvīnsā un Bruklinā. Baltas punktētas līnijas norāda apgabalu/pilsētu robežas.
Attēla avots: NASA/JPL-Caltech/Rutgers University
Faktori, kas ietekmē zemes kustību
Lielākā daļa kustību, ko viņi novēroja, notika apgabalos, kur iepriekšējās zemes virsmas modifikācijas, piemēram, meliorācija un poligonu celtniecība, bija padarījušas zemi irdenāku un saspiežamāku zem vēlākajām ēkām.
Daļu kustību izraisa arī dabiski procesi, kas datēti ar tūkstošiem gadu līdz pat jaunākajam ledus laikmetam. Apmēram pirms 24 000 gadu masīva ledus sega izpletās pāri lielajai daļai Jaunanglijas, un vairāk nekā jūdzi augsta ledus siena klāja šodienas Olbani Ņujorkas štatā. Kopš tā laika Zemes apvalks, kas nedaudz atgādina elastīgu matraci, ir lēnām atjaunojies. Ņujorka, kas atrodas augstā vietā aiz ledus segas malas, tagad atkal grimst.
Detalizēti rezultāti un sekas
Zinātnieki atklāja, ka lielpilsētas teritorija vidēji retinās par aptuveni 0,06 collām (1,6 mm) gadā, tikpat daudz kāju nags izaug viena mēneša laikā. Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) esošo radaru izmantošanaEiropas Kosmosa aģentūra) Sentinel-1 satelīti apvienojumā ar progresīvām datu apstrādes metodēm ir detalizēti kartējuši kustību un identificējuši rajonus un orientierus — līdz pat lidostas skrejceļam un tenisa kortam —, kas attālinās ātrāk nekā vidēji.
Komanda identificēja karstos punktus: pa kreisi, skrejceļš 13/31 LaGuardia lidostā Kvīnsā, atkāpjoties ar ātrumu aptuveni 0,15 collas (3,7 mm) gadā; Labajā pusē daļa no Ņūtaunkrīkas, Superfund vietas Austrumviljamsburgā, Bruklinā, pieaug nevienmērīgi par aptuveni 0,06 collām (1,6 mm) gadā.
Attēla avots: NASA/JPL-Caltech/Rutgers University
“Mēs izveidojām detalizētu vertikālās zemes kustības karti Ņujorkas apgabalā, kur parādījās pazīmes, kas iepriekš nebija novērotas,” sacīja vadošais autors Brets Buzanja, JPL pēcdoktorantūras pētnieks.
Vietējo augstuma izmaiņu izsekošana un Relatīvais jūras līmenis Tie var būt svarīgi plūdu kartēšanas un plānošanas nolūkos. Tas ir īpaši svarīgi, jo Zemes mainīgais klimats izraisa okeānu pieaugumu visā pasaulē, radot biežākas parādības. Kaitinoši plūdi Destruktīvi notikumi un vētras uzplūdi.
Svarīgi karstie punkti
Komanda identificēja divus ievērojamus nosēšanās punktus vietā, kas atrodas kopā ar atkritumu poligoniem Kvīnsā. Pirmais, skrejceļš 13/31 LaGuardia lidostā, krīt ar ātrumu aptuveni 0,15 collas (3,7 mm) gadā. Zinātnieki atzīmēja, ka lidostā notiek 8 miljardu dolāru vērta renovācija, kuras mērķis ir daļēji mazināt plūdus, ko izraisa ūdens līmeņa paaugstināšanās Atlantijas okeānā. Viņi arī identificēja Arthur Ashe stadionu, kas grimst ar ātrumu aptuveni 0,18 collas (4,6 mm) gadā, un renovācijas laikā bija nepieciešams uzbūvēt vieglu jumtu, lai samazinātu tā smagumu un iegrimšanu.
Citas iegrimšanas vietas ir Governors salas dienvidu daļa, kas uzcelta uz 38 miljoniem kvadrātpēdu (3,5 miljoniem kubikmetru) akmeņu un netīrumu no 20. gadsimta sākuma pazemes izrakumiem, kā arī netālu no okeāna esošās vietas Bruklinas Konija salā un Arverna. Kvīnsā, kas tika uzcelta uz mākslīgā aizpildījuma. Līdzīgi iegrimšanas līmeņi ir novēroti zem 440. ceļa un 78. maģistrāles Ņūdžersijas piepilsētā, kas šķērso vēsturiskas uzpildes vietas un Rikersas salā, to apglabājot poligonos, palielinājās līdz pašreizējam izmēram.
Zinātnieki atklāja arī iepriekš nenoteiktu pacēlumu Austrumviljamsburgā, Bruklinā, kur tas pieauga par aptuveni 0,06 collām (1,6 mm) gadā, un Vudsaidā, Kvīnsā, kas laika posmā no 2016. līdz 2019. gadam pieauga par 0,27 collām (6,9 mm) gadā pirms izlīdzināšanas. . Līdzautors Roberts Kobs no Rutgersas universitātes sacīja, ka gruntsūdens sūknēšanas un ievadīšanas akām, ko izmanto piesārņotā ūdens attīrīšanai, varētu būt bijusi nozīme, taču ir vajadzīgi vairāk pētījumu. “Mani fascinē iespējas izmantot augstas izšķirtspējas InSAR, lai izmērītu šāda veida relatīvi īslaicīgas vides izmaiņas, kas saistītas ar pacēlumu,” sacīja Kobs.
Tādas pilsētas kā Ņujorka, kuras iegulda piekrastes aizsardzībā un infrastruktūrā, ņemot vērā jūras līmeņa celšanos, varētu gūt labumu no augstas izšķirtspējas zemes kustības aprēķiniem, sacīja zinātnieki.
Uzraudzība un nākotnes projekti
JPL vadībā Opera (Monitoring Products for End-users of Remote Sensing Analysis) turpmākajā datu produktā precizēs virsmas pārvietošanos visā Ziemeļamerikā. Lai to izdarītu, tas izmantos InSAR datus no ESA Sentinel-1 un no turpmākajiem Nazar NASA/ISRO sintētiskās apertūras radara misiju plānots uzsākt 2024. gadā. Informācija no OPERA palīdzēs zinātniekiem labāk uzraudzīt Zemes vertikālo kustību, kā arī citas izmaiņas, kas saistītas ar dabas apdraudējumiem.
Atsauce: Brets Buzanga, Deivids B. S. Pikarts un Bendžamins D. “Vietējais pacēlums, liela mēroga iegrimšana un jūras līmeņa celšanās sekas Ņujorkas metropoles rajonā”. Hamlingtons un Roberts E. Cope, Merins Govorcins un Kenets Dž. Millers, 2023. gada 27. septembris, Zinātnes attīstība.
doi: 10.1126/sciadv.adi8259
