Нова опасност: Огромни маси топлина изместват земята под градските зони
През последните дни вниманието на света е фокусирано върху рекордно високите температури, създаващи непоносими горещини, особено за населението на Европа.
В дългосрочен план, тревога номер едно са потенциалните ефекти и опасности от климатичните промени, изразени не само в глобалното затопляне, но и в отделянето на вредни емисии във въздуха, изтъняването на атмосферния слой, замърсяването на почвите и водите.
Докато глобалните правителства и организации са насочили усилия към решаването на тези проблеми, учените алармират за нова опасност, за която до момента дори не сме подозирали.
Явление, наречено "подземно изменение на климата", деформира земята под големите градове. Това установява ново проучване, проведено в Чикаго, съобщава CNN.
Според изследването, изместването на земята под градските райони може да представлява проблем за сградите и инфраструктурата, като застрашава дългосрочните им характеристики и издръжливост.
Технически известно като "подпочвени топлинни острови", подземното изменение на климата е причинено от топлината, отделяна от сградите и подземния транспорт, като например системите на метрото.
"Колкото по-гъсто населен е градът, толкова по-интензивно е изменението на подземния климат", казва водещият автор на изследването Алесандро Рота Лория, доцент по гражданско и екологично инженерство в Северозападния университет в Еванстън, Илинойс.
Почвата, скалите и строителните материали се деформират, когато са подложени на температурни колебания. Например, при нагряване земята под сградите може да има нежелано слягане, обяснява Рота Лория.
"Деформациите, причинени от изменението на подземния климат, са сравнително малки по размер, но се развиват непрекъснато", казва ученият. "С течение на времето те могат да станат много съществени за експлоатационните характеристики на гражданската инфраструктура, като основи на сгради, водозадържащи стени, тунели и т.н."
Съвременни градове, построени върху древни руиниИсторията е под краката ви
Подземното изменение на климата не е същото като това, което смятаме за изменение в атмосферата, причинено до голяма степен на парниковите газове. За разлика от него, подземното има далечни последици, каза Дейвид Арчър, професор по геофизични науки в Чикагския университет.
Терминът "подземно изменение на климата" не е въведен за конкретното проучване - той е използван и преди, а явлението е обект на изследване от известно време.
Проучвано през последните 25 години, изменението на климата под земята може да доведе до проблеми като замърсяване на подпочвените води или проблеми с подземните железници, тъй като релсите са склонни към изкривяване.
Изследването, публикувано този месец в списание Communications Engineering, е проведено чрез инсталиране на 150 температурни сензора в района на Chicago Loop, както над земята, така и под нея, и на различни места, като мазета, тунели и паркинги.
Сензори са поставени и в парка покрай езерото Мичиган, за да се сравнят температурите в район, в който няма излишна топлина от строителството или транспорта.
Данните са събирани в продължение на три години и резултатите показаха, че земята под Chicago Loop е с до 10 градуса по Целзий по-топла от тази под парка. "Открихме подземни структури, като например мазета, в които температурата на въздуха беше много висока. Част от тази топлина ще се разпространи към земята с течение на времето.", допълва Рота Лория.
Изследователите използват данните, за да изградят компютърен модел и да симулират ефекта от повишаване на температурата върху земята, от 1950 г. до 2050 г. Те установяват, че в зависимост от състава на почвата, земята реагира неравномерно на затоплянето и може както да се разширява, така и да се свива със стойности, които макар и незабележими за хората, могат да причинят проблеми за сградите.
"Важно е да се подчертае, че подземните климатични промени не застрашават безопасността на хората и не заплашват да разрушат структури и сгради", категоричен е Рота Лория.
"То обаче представлява потенциално предизвикателство за функционалността и дълготрайността на структурите, тъй като прекомерните деформации на земната основа могат да доведат до изкривяване, наклоняване и потенциално напукване." В резултат на това водата би могла да се влее по-лесно в напуканите структури, което може да доведе до корозия в материали като стоманобетон.
"Налице е нещо, което наричам "тиха опасност", казва Рота Лория. "Сградите, които са по-уязвими, тъй като са проектирани и построени с остарели подходи, са и тези, които допринасят най-много за изменението на подземния климат, тъй като нямат подходяща топлоизолация и следователно инжектират най-много топлина в земята."
Според Рота Лория обаче, не всички изводи са мрачни. "Това проучване никара да осъзнаем, че сме пред възможност да предприемем действия и то по различни начини", смята той.
Сградите от бъдещето няма да увеличат значително явлението, тъй като съвременните строителни технологии и разпоредби предписват по-добра изолация и енергийна ефективност. А за тези структури, които вече съществуват, изучването на въздействието от подземната топлина предоставя възможности, според учения.
"Можем да предприемем действия, като приложим топлоизолация на подземните сгради, за да намалим до минимум количеството отпадна топлина, която се отделя в земята. Ако по някаква причина не сме в състояние да топлоизолираме сградите, за да повишим енергийната им ефективност, бихме могли поне да разположим геотермални технологии под или до тях, за да абсорбираме генерираната отпадна топлина и да я използваме за отопление и охлаждане.", обяснява ученият.
Дейвид Тол, професор по инженерни науки и съдиректор на Института за опасности, рискове и устойчивост към Университета Дърам в Обединеното кралство, смята, че проучването е важно, тъй като ефектите от топлинните движения на земята под градовете не са били обект на много изследвания до момента.
"Моето заключение от проучването е, че тези топлинни движения, които са се случили и тези, които се прогнозират за близкото бъдеще, не са достатъчно големи, за да бъдат обезпокоителни. Това е много полезен извод", казва Тол, който не е участвал в изследването.
"Това обаче не означава, че подобни температурни промени под други градове, с различни земни условия, не биха могли да бъдат потенциално проблематични.", допълва той.