Использование передовых спутниковых радиолокационных систем позволило ученым создать точные карты изменения высоты земной поверхности с разрешением 75 квадратных метров на пиксель.
236 миллионов человек оказались под угрозой из-за оседания речных дельт
Исследователи из Вирджинского технологического университета и Калифорнийского университета в Ирвайне проанализировали состояние 40 крупнейших речных дельт мира. Выяснилось, что скорость их оседания значительно превышает темпы повышения уровня Мирового океана, что создает критическую угрозу затопления для 236 миллионов человек уже в ближайшие годы.
Дельты крупнейших рек по всему миру опускаются с угрожающей скоростью. Понижение вызвано в основном деятельностью человека. Shutterstock
Эффект «губки». Чтобы лучше понять физику процесса, можно представить дельту как гигантскую влажную губку, состоящую из слоев песка, глины и ила. В естественном состоянии поры этой губки заполнены водой под давлением, которая поддерживает объем и высоту структуры. Когда человек начинает выкачивать воду через скважины, давление внутри «губки» падает, и под тяжестью вышележащих слоев и зданий поры схлопываются. Этот процесс часто является необратимым: даже если позже закачать воду обратно, спрессованная порода уже не восстановит прежний объем. Именно поэтому в таких городах, как Бангкок или Джакарта, отдельные районы опускаются на несколько сантиметров в год — это в десятки раз быстрее, чем глобальный подъем уровня моря, который составляет в среднем около 3,5 миллиметров в год. При этом строительство тяжелой городской инфраструктуры на таких нестабильных грунтах лишь ускоряет «вдавливание» суши в океан.
Анализ охватил дельты на пяти континентах, включая такие гигантские системы, как Ганг, Меконг, Нил и Миссисипи. Результаты оказались тревожными: практически в каждой исследованной области обнаружены участки, где суша буквально проваливается.
Оседание грунта в дельтах по всему миру. Каждый кружок обозначает местоположение одной из 40 дельт, проанализированных в рамках исследования; кружки раскрашены в соответствии со средней скоростью оседания земли.
В 18 дельтах из 40 скорость этого процесса, уже сегодня выше, чем подъем воды в океане. Это означает, что для жителей прибрежных регионов угроза наводнений нарастает не столько из-за таяния ледников, сколько из-за деградации самой почвы под их ногами. Проблема затрагивает как густонаселенные азиатские мегаполисы, так и сельскохозяйственные угодья в дельтах Хуанхэ или Чаопрайи, где интенсивное использование ресурсов нарушает геологическую стабильность. Работа опубликована в журнале Nature.
Антропогенный фактор и механизмы разрушения
a. Доля каждой дельты, подверженной различной скорости оседания. Обратите внимание, что на каждом гистограмме представлены только оседающие участки, а участки поднятия в пределах каждой дельты опущены, чтобы подчеркнуть масштабы потери высоты. b–m, Пространственные карты скоростей VLM для рек Фрейзер (Канада) (b), Миссисипи (США) (c), Парана (Аргентина) (d), Нигер (Нигерия) (e), Нил (Египет) (f), По (Италия) (g), Ганг–Брахмапутра (Индия–Бангладеш) (h), Чао Прайя (Таиланд) (i), Меконг (Вьетнам) (j), Красная река (Вьетнам) (k), Жемчужная река (Китай) (l), Жёлтая река (Китай) (m). Положительное значение VLM (зелено-фиолетовые оттенки) указывает на поднятие или повышение высоты, тогда как отрицательное значение VLM (желто-оранжево-красные оттенки) указывает на оседание земли. Пространственные карты VLM для остальных 28 дельт представлены на рисунках 2–4 в разделе «Дополнительные данные». Фоновое изображение на рисунках b–m — Esri, streets-dark. Масштабные линейки: 5 км (b); 50 км (c, f, h, j); 20 км (d, e, i, k, l, m); 10 км (g).
Главной причиной стремительного оседания территорий признана деятельность человека, в первую очередь — бесконтрольная откачка грунтовых вод для нужд сельского хозяйства и промышленности. Когда водоносные горизонты пустеют, пласты грунта уплотняются и проседают.
Ситуацию усугубляет «осадочное голодание»: плотины и дамбы выше по течению удерживают речной песок и ил, которые раньше естественным образом укреплял берега. «Когда грунтовые воды откачиваются или осадки не достигают побережья, поверхность земли опускается», — поясняет соавтор исследования Сюзанна Верт.
По ее словам, эти процессы напрямую связаны с деятельностью человека, а значит, и способы решения проблемы находятся в наших руках. Без изменения подхода к водопользованию и управлению речными стоками многие прибрежные районы могут стать непригодными для жизни гораздо раньше, чем предсказывали климатические модели, ориентированные только на подъем океана.