کاهش سطح زمین در بیش از ۷۰ درصد سواحل ایالات متحده؛ تهدیدی پنهان برای ۸۰ میلیون نفر

زمانی که در مورد خطرات مناطق ساحلی بحث می‌شود، به‌طور معمول، اولین نگرانی مربوط به افزایش سطح دریاها است. اما یک تحقیق جدید روشن می‌سازد که مشکل دیگری نیز این تهدید را تشدید می‌کند: بسیاری از نواحی ساحلی، از جمله در آمریکا، به طور مداوم در حال پایین رفتن هستند.

پدیده فرونشست زمین موجب می‌شود تا مناطقی که قبلاً در برابر طوفان‌ها، موج‌های سهمگین و افزایش سطح دریا مقاوم‌تر بودند، اکنون به لحاظ آسیب‌پذیری بیشتر در معرض خطر قرار گیرند. حتی افت چند میلی‌متری زمین در هر سال، اگر این روند به مدت چند دهه ادامه یابد، می‌تواند تفاوت بزرگی در مقدار خطر سیلاب ایجاد کند.

بر اساس گزارشی از ساینس‌آلرت، پژوهشگران دانشگاه تافتس و مؤسسه فناوری ویرجینیا به بررسی منبع‌فرونشست پرداخته و با تحلیل بیش از ۱۹۰ میلیون داده از حرکت عمودی زمین، دلایل همین پدیده را روشن کردند. این داده‌ها عمدتاً از طریق ماهواره‌ها جمع‌آوری شده‌اند که با استفاده از امواج راداری، تغییرات ارتفاعی زمین را در طول زمان پیگیری می‌کنند.

دوره تحلیل این تحقیق از سال‌های ۲۰۰۷ تا ۲۰۲۰ انجام شد و یافته‌ها نشان داد فرونشست در بخش گسترده‌ای از سواحل آمریکا مشاهده می‌شود. بر اساس این مطالعه، ۷۱٫۵ درصد از این مناطق، هر سال بالای ۰٫۱ سانتی‌متر، یا یک میلی‌متر، پایین می‌روند.

بالاترین نرخ فرونشست در سواحل خلیج مکزیک به ثبت رسیده است؛ مناطقی که به دلیل ترکیب عواملی طبیعی و انسانی مانند رسوبات نرم، استخراج منابع و برداشت آب زیرزمینی، تحت تأثیر کاهش ارتفاع زمین قرار دارند.

پژوهشگران همچنین دریافتند که در حدود ۴۳ درصد از سواحل آمریکا هر سال حداقل ۰٫۲ سانتی‌متر فرونشست را تجربه می‌کنند و تقریباً ۲۳٫۳ درصد از این نواحی سالانه حداقل ۰٫۳ سانتی‌متر پایین می‌روند.

فرونشست زمین همیشه به‌خاطر فعالیت‌های انسانی نیست. بخشی از این پدیده ناشی از ویژگی‌های طبیعی زمین است. در بسیاری از مناطق ساحلی، به خصوص دلتای رودخانه‌ها و تالاب‌ها، لایه‌های ضخیم رسوبات نرم به تدریج فشرده می‌شوند. زمانی که این رسوبات فشرده‌تر می‌شوند، سطح زمین نیز به تدریج کاهش می‌یابد.

از جمله دیگر عوامل طبیعی می‌توان به تغییرات زمین پس از پایان عصر یخبندان اشاره کرد. با عقب‌نشینی یخچال‌های بزرگ، فشار سنگین قابل توجهی که قرن‌ها بر پوسته زمین وارد می‌شد، به تدریج کاهش یافت و زمین هنوز هم در برخی مناطق در حال سازگاری با این تحولات است.

اما فعالیت‌های انسانی نیز به‌طور چشمگیری بر این پدیده تأثیر دارند. یکی از عوامل مهم، برداشت بیش‌ازحد آب‌های زیرزمینی برای مصارف شهری، کشاورزی و صنعتی است. هر زمان که آب از لایه‌های زیرزمینی استخراج می‌شود، فشار بر روی رسوبات کاهش می‌یابد و ممکن است زمین فشرده شود و به تدریج پایین بیفتد. اما پژوهشگران در این مطالعه به‌طور مستقیم تأثیر برداشت آب زیرزمینی را اندازه‌گیری نکردند.

فرونشست ممکن است به طور روزمره قابل مشاهده نباشد، اما توأم شدن آن با افزایش سطح آب دریاها و طوفان‌های شدید می‌تواند خطرات را به طرز چشمگیری افزایش دهد. به‌عنوان مثال، پژوهشگران به طوفان کاترینا در سال ۲۰۰۵ اشاره کرده و خاطرنشان می‌کنند که در مناطقی که زمین در حال پایین رفتن است، سازه‌هایی نظیر سیل‌بندها و دیواره‌های محافظ نیز کارایی کمتری از خود نشان می‌دهند.

کاهش ارتفاع زمین همچنین فشار بیشتری را بر زیرساخت‌ها وارد می‌آورد. جاده‌ها، پل‌ها، ساختمان‌ها و خطوط انتقال آب، گاز و برق ممکن است به دلیل تغییرات تدریجی سطح زمین بیشتر آسیب‌پذیر شوند.

پژوهشگران علاوه بر سنجش میزان فرونشست، به بررسی تعداد افرادی که در مناطق تحت تأثیر این پدیده زندگی می‌کنند نیز پرداخته‌اند. برآوردهای آن‌ها نشان می‌دهد:

• تقریباً ۶۷٫۱ میلیون نفر در نواحی با فرونشست کم سکونت دارند.
• حدود ۱۴ میلیون نفر در نواحی با فرونشست متوسط زندگی می‌کنند.
• تقریباً ۳٫۲ میلیون نفر در مناطقی با فرونشست شدید به سر می‌برند.

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

مقابله با فرونشست به یک رویکرد یکسان برای همه مناطق نیاز ندارد، با توجه به این‌که دلایل پایین رفتن زمین در هر ناحیه متفاوت است. در یک محدوده ممکن است فشرده‌شدن رسوبات طبیعی مشکل اصلی باشد، در حالی که در دیگر مناطق بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی یا تغییر کاربری زمین تاثیر بیشتری دارد. بنابراین، برنامه‌ریزی شهری و مدیریت زیرساخت‌ها باید به‌صورت محلی و با توجه به شرایط خاص هر حوزه تنظیم گردد.

پژوهشگران اشاره می‌کنند که هرچند فرونشست معمولاً کنشی تدریجی است، اما تأثیرات تجمعی‌اش در طول زمان می‌تواند بسیار جدی باشد، به ویژه هنگامی که با تغییرات اقلیمی و افزایش سطح دریاها همزمان شود. آنان امیدوارند که داده‌های مربوط به فرونشست به‌عنوان مبنایی برای برنامه‌ریزی در زمینه شهرهای ساحلی، ساخت زیرساخت‌ها و همچنین مدیریت بحران مورد استفاده قرار گیرد.

این پژوهش در مجله Communications Earth & Environment منتشر شده است.