رفتن به محتوای اصلی
توضیح کوهستانتاب‌آوری ساحلیبسته شواهد۱۲ تیر ۱۴۰۵، ۴:۲۳· 5 دقیقه مطالعه· در علم

فرونشست زمین چگونه باعث افزایش سطح آب دریا در سواحل می‌شود و راهکار شهرها برای توقف آن چیست؟

تحلیل‌های جهانی جدید نشان می‌دهند که فرونشست زمین ناشی از برداشت آب‌های زیرزمینی، بالا آمدن نسبی سطح آب دریا در شهرهای ساحلی را تشدید می‌کند، اما مدیریت محلی آب می‌تواند این فرونشست را متوقف سازد.

به قلم آزاده ابراهیمی

محققان ژئودتیک 40%متخصصان آب‌شناسی شهری 35%حامیان سازگاری اقلیمی 25%
محققان ژئودتیک
تمرکز بر اندازه‌گیری دقیق حرکت عمودی زمین و نیاز فوری به به‌روزرسانی مدل‌های جهانی سیل با داده‌های محلی.
متخصصان آب‌شناسی شهری
تأکید بر اینکه مدیریت پایدار آب‌های زیرزمینی و تأمین آب جایگزین، مؤثرترین ابزارها برای توقف فرونشست ساحلی هستند.
حامیان سازگاری اقلیمی
کاهش فرونشست را به عنوان یک راه‌حل اقلیمی محلی و توانمندساز می‌بینند که در حین رسیدگی به انتشار جهانی گازها، زمان حیاتی برای شهرها فراهم می‌کند.

اصطلاحات کلیدی

فرونشست زمین (Land Subsidence)
نشست یا فرورفتگی تدریجی سطح زمین که اغلب ناشی از حذف منابع زیرزمینی مانند آب، نفت یا گاز است.
بالا آمدن نسبی سطح آب دریا
تغییر محلی سطح آب دریا که در ساحل تجربه می‌شود و با ترکیب بالا آمدن اقیانوس و حرکت عمودی زمین محاسبه می‌گردد.
بالا آمدن مطلق سطح آب دریا
افزایش جهانی حجم اقیانوس که عمدتاً ناشی از ذوب شدن صفحات یخی و انبساط حرارتی آب گرم شده است.
فشرده‌سازی سفره آب (Aquifer Compaction)
فرآیندی که در آن لایه‌های متخلخل سنگ و خاک زیرزمینی پس از پمپاژ آب درون آنها، فشرده شده و فرو می‌ریزند.
مدل ژئوئید (Geoid Model)
یک مدل ریاضی نظری از سطح آب دریاهای جهانی که بر اساس گرانش و چرخش زمین است و اغلب در محاسبه فرونشست محلی زمین شکست می‌خورد.

هنگامی که جوامع ساحلی برای آینده برنامه‌ریزی می‌کنند، تقریباً تمام توجه آنها به اقیانوس‌ها معطوف است. روایت غالب تغییرات اقلیمی بر ذوب شدن صفحات یخی قطبی و انبساط حرارتی آب‌های گرم‌شده متمرکز است که در مجموع سطح آب‌های جهانی را به طور پیوسته بالا می‌برند.[5]

اما موجی از تحقیقات جامع که در سال ۲۰۲۶ منتشر شد، یک نقطه کور سیستمی و بزرگ را در نحوه محاسبه خطر سیل در مناطق ساحلی آشکار کرده است. تهدید فقط این نیست که آب در حال بالا آمدن است؛ بلکه این است که زمین زیر پای ما به سرعت در حال فرونشستن است.[1]

این پدیده که به عنوان فرونشست زمین شناخته می‌شود، اساساً جدول زمانی آسیب‌پذیری مناطق ساحلی را بازنویسی می‌کند. با این حال، برخلاف چالش جهانی کاهش انتشار کربن، فرونشست زمین یک فرصت توانمندسازی منحصر به فرد را ارائه می‌دهد: این یک مشکل محلی با راه‌حل‌های محلی اثبات‌شده و فوری است.[4]

مقیاس محض عامل فرونشست در یک مطالعه برجسته در ماه مه ۲۰۲۶ که در نشریه «نیچر کامیونیکیشنز» (Nature Communications) توسط محققان دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و دانشگاه تولین منتشر شد، کمی‌سازی شد.[1]

محققان با تجزیه و تحلیل داده‌های ماهواره‌ای و شاخص‌های جزر و مد، دریافتند که مناطق ساحلی پرجمعیت به طور متوسط «بالا آمدن نسبی» سطح آب دریا را تقریباً ۶ میلی‌متر در سال تجربه می‌کنند.

در مناطق ساحلی پرجمعیت، فرونشست زمین عملاً نرخ افزایش نسبی سطح دریا را دو برابر می‌کند.

برای درک بهتر این رقم، بالا آمدن مطلق سطح اقیانوس جهانی که ناشی از تغییرات اقلیمی است، در حال حاضر حدود ۳.۱۵ میلی‌متر در سال است. این بدان معناست که برای میلیون‌ها نفر از ساکنان ساحلی، فرونشست زمین تقریباً نرخ مؤثر پیشروی دریا به سمت خانه‌هایشان را دو برابر می‌کند.[1]

در برخی از نقاط بحرانی جهان، آمارها حتی نگران‌کننده‌تر هستند. مطالعه TUM نرخ‌های شدید فرونشست را در مراکز بزرگ شهری شناسایی کرد، به طوری که جاکارتا ۱۳.۷ میلی‌متر، تیانجین ۱۳.۵ میلی‌متر و بانکوک ۸.۵ میلی‌متر در سال فرونشست دارند.

چه چیزی باعث این تغییر سریع زمین‌شناسی می‌شود؟ در حالی که حرکات تکتونیکی طبیعی و تنظیمات پسایخبندان نقش جزئی دارند، مقصر اصلی فعالیت‌های انسانی است – به طور خاص، برداشت شدید آب‌های زیرزمینی.[1]

همانطور که کلان‌شهرهای ساحلی در حال رشد، آب را از سفره‌های زیرزمینی سریع‌تر از آنچه طبیعت می‌تواند جایگزین کند، پمپاژ می‌کنند، لایه‌های زمین‌شناسی متخلخل زیر شهر شروع به خشک شدن و فشرده شدن می‌کنند.[4]

نحوه عملکرد: برداشت بیش از حد آب زیرزمینی باعث خالی شدن سفره‌های آب زیرزمینی می‌شود، که منجر به فشرده شدن لایه‌های متخلخل زمین‌شناسی و نشست سطح زمین می‌گردد.

این فشرده‌سازی سفره‌های آب اغلب با وزن ساختاری محض زیرساخت‌های شهری مدرن – آسمان‌خراش‌ها، بزرگراه‌ها و بتن – که بر روی خاک‌های نرم ساحلی فشار می‌آورند، تشدید می‌شود.

این فشرده‌سازی سفره‌های آب اغلب با وزن ساختاری محض زیرساخت‌های شهری مدرن – آسمان‌خراش‌ها، بزرگراه‌ها و بتن – که بر روی خاک‌های نرم ساحلی فشار می‌آورند، تشدید می‌شود.

برداشت نفت و گاز، و همچنین محرومیت از رسوبات طبیعی به دلیل سدهای بالادست رودخانه‌ها، روند فرونشست را در مناطق دلتایی بسیار آسیب‌پذیر تسریع می‌بخشد.[3][5]

عدم توجه به این حرکت عمودی زمین منجر به برآورد خطرناک کمتر از حد واقعی سیل شده است. یک فراتحلیل در مارس ۲۰۲۶ توسط دلتارس (Deltares) و دانشگاه واگنینگن (Wageningen University) نشان داد که ۹۰ درصد مطالعات مخاطرات ساحلی به جای اندازه‌گیری‌های واقعی ارتفاع زمین محلی، بر مدل‌های گرانشی نظری جهانی تکیه کرده‌اند.

از آنجایی که این مدل‌های نظری فرونشست محلی را نادیده می‌گرفتند، محققان دریافتند که سطح آب دریاهای نسبی واقعی، به طور متوسط، ۲۰ تا ۳۰ سانتی‌متر بالاتر از آنچه مدل‌های پایه پیش‌بینی کرده بودند، است.

فراتحلیل سال ۲٠۲۶ نشان داد که سطح واقعی نسبی دریاها به طور قابل توجهی بالاتر از پیش‌بینی‌های مدل‌های نظری هستند.

در بخش‌هایی از جنوب جهانی، به ویژه در آسیای جنوب شرقی و اقیانوسیه، این شکاف اندازه‌گیری از یک متر کامل فراتر می‌رود، به این معنی که ده‌ها میلیون نفر بیشتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، در حال حاضر زیر سطح آب دریاهای نسبی زندگی می‌کنند.

یک مطالعه جداگانه در سال ۲۰۲۶ در نشریه «نیچر ژئوساینس» (Nature Geoscience) این یافته‌ها را در ایالات متحده تأیید کرد و نشان داد که حرکت عمودی زمین بسیار غیرخطی است و عامل غالب بالا آمدن نسبی سطح آب دریا در مکان‌هایی مانند دلتای می‌سی‌سی‌پی و خلیج چساپیک است.[2]

در حالی که این یافته‌ها ممکن است در ابتدا نگران‌کننده به نظر برسند، کارشناسان سازگاری با اقلیم این داده‌ها را به عنوان یک مزیت عملیاتی عمیق می‌بینند. از آنجایی که فرونشست عمدتاً توسط مدیریت محلی آب‌های زیرزمینی هدایت می‌شود، شهرها مجبور نیستند برای محافظت از خود منتظر معاهدات اقلیمی جهانی بمانند.[4]

فلوریان سایتز، مدیر مؤسسه تحقیقات ژئودتیک آلمان در TUM، اظهار داشت: «در بسیاری از شهرهای بزرگ ساحلی، برداشت آب‌های زیرزمینی عامل اصلی فرونشست زمین است. این بدان معناست که تصمیمات سیاسی و مدیریت آب محلی می‌توانند تفاوت قابل توجهی ایجاد کنند.»

تاریخ شواهد روشنی ارائه می‌دهد که این مداخله مؤثر است. توکیو، که در طول قرن بیستم چندین متر فرونشست داشت، با تنظیم دقیق پمپاژ آب‌های زیرزمینی و سرمایه‌گذاری سنگین در منابع آب جایگزین، فرونشست خود را تا حد زیادی متوقف کرد.[5]

شهرهایی مانند توکیو و هیوستون با فاصله گرفتن از برداشت آب‌های زیرزمینی و سرمایه‌گذاری در منابع آب جایگزین، فرونشست زمین را با موفقیت متوقف کرده‌اند.

به طور مشابه، منطقه هیوستون-گالوستون در تگزاس در دهه ۱۹۷۰ یک ناحیه اختصاصی فرونشست تأسیس کرد و اتکای صنعتی و شهری به آب را به دریاچه‌های سطحی تغییر داد، که با موفقیت فرونشست سریع منطقه را متوقف کرد.[4]

با ادغام داده‌های دقیق حرکت زمین در مدل‌های اقلیمی خود و انجام اقدامات قاطع برای محافظت از سفره‌های آب، شهرهای ساحلی می‌توانند فوراً بالا آمدن نسبی سطح آب دریا را کاهش دهند. مدیریت زمینی که زیر پای آنهاست، باارزش‌ترین منبع در مبارزه با اقلیم را برای این جوامع می‌خرد: زمان.[5]

۶.۰ mm/سال
میانگین بالا آمدن نسبی سطح آب دریا در سواحل پرجمعیت
۳.۱۵ mm/سال
بالا آمدن مطلق سطح آب دریا در جهان ناشی از اقلیم
۱۳.۷ mm/سال
نرخ فرونشست در جاکارتا، اندونزی
۲۰–۳۰ cm
شکاف بین مدل‌های نظری و سطح آب دریاهای محلی واقعی

آنچه نمی‌دانیم

  • نقطه دقیق بحرانی که در آن سفره‌های آب فشرده شده برای همیشه توانایی خود را برای شارژ مجدد با آب‌های سطحی از دست می‌دهند.
  • چگونه وزن فزاینده مگاپروژه‌های شهری جدید با نشست زمین‌شناسی طبیعی در طول قرن آینده تعامل خواهد داشت.
  • هزینه مالی دقیق انتقال آسیب‌پذیرترین شهرهای دلتایی جهان از اتکا به آب‌های زیرزمینی.

منابع

پوشش منابع

5 منبع

3 دیدگاه شناسایی‌شده

محققان ژئودتیک 40%متخصصان آب‌شناسی شهری 35%حامیان سازگاری اقلیمی 25%
  1. [1]Nature Communicationsمحققان ژئودتیک

    Relative sea-level rise in densely populated coastal regions

    مطالعه در Nature Communications
  2. [2]Nature Geoscienceمحققان ژئودتیک

    Variable contributions of vertical land motion to sea-level change inferred at tide gauges

    مطالعه در Nature Geoscience
  3. [3]Natureمحققان ژئودتیک

    Global subsidence of river deltas

    مطالعه در Nature
  4. [4]Yale Environment 360متخصصان آب‌شناسی شهری

    How Sinking Land is Exacerbating Sea Level Rise

    مطالعه در Yale Environment 360
  5. [5]تیم سردبیری کوهستانحامیان سازگاری اقلیمی

    تحلیل تیم سردبیری کوهستان

    مطالعه در تیم سردبیری کوهستان

نظرات

همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

دریافت علم اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، مستقیم در صندوق ورودی شما.