Η γη βυθίζεται

Η βυθισμένη ανατολική ακτή της Αμερικής, ότι θα διαβάσετε σε αυτό το άρθρο ισχύει πάνω κάτω και για την χώρα μας, ιδίως για τις παράκτιες πόλεις των νησιών του Νοτιοανατολικού Αιγαίου, ιδίως με την Κω και την Ρόδο.

Σε πολλά μέρη της ανατολικής ακτής των ΗΠΑ, η άνοδος των θαλασσών που οδηγούνται από το λιώσιμο των πάγων και τη θερμική διαστολή του θερμαινόμενου νερού είναι μόνο μέρος αυτού που απειλεί τις παράκτιες περιοχές. Η γη επίσης βυθίζεται. Αυτό το γεωλογικός βηματισμός συμβαίνει αρκετά γρήγορα για να απειλήσει τις υποδομές, τις γεωργικές εκτάσεις και τους υγροτόπους στους οποίους βασίζονται δεκάδες εκατομμύρια άνθρωποι κατά μήκος της ακτής, σύμφωνα με μια ομάδα επιστημόνων που χρηματοδοτείται από τη NASA στο Εργαστήριο Παρατήρησης και Καινοτομίας της Γης της Virginia Tech (EOI) .

Οι ερευνητές ανέλυσαν δορυφορικά δεδομένα και επίγειους αισθητήρες GPS για να χαρτογραφήσουν την κάθετη και οριζόντια κίνηση της παράκτιας γης από τη Νέα Αγγλία στη Φλόριντα. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο PNAS Nexus , η ομάδα ανέφερε ότι περισσότερες από τις μισές υποδομές σε μεγάλες πόλεις όπως η Νέα Υόρκη, η Βαλτιμόρη και το Νόρφολκ είναι χτισμένες σε γη που βυθίστηκε ή υποχώρησε κατά 1 έως 2 χιλιοστά ετησίως μεταξύ 2007 και 2020. Η γη σε πολλές κομητείες στο Ντέλαγουερ, το Μέριλαντ, τη Νότια Καρολίνα και τη Τζόρτζια βυθίστηκε με διπλάσιο ή τριπλάσιο ρυθμό. Τουλάχιστον 867.000 ακίνητα και ζωτικής σημασίας υποδομές, συμπεριλαμβανομένων αρκετών αυτοκινητοδρόμων, σιδηροδρόμων, αεροδρομίων, φραγμάτων και αναχωμάτων υποχώρησαν, διαπίστωσαν οι ερευνητές.

Τα ευρήματα ακολούθησαν μια προηγούμενη μελέτη από το Εργαστήριο EOI, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications , η οποία χρησιμοποίησε τα ίδια δεδομένα για να δείξει ότι τα περισσότερα έλη και υγρότοποι της Ανατολικής Ακτής - κρίσιμοι για την προστασία πολλών πόλεων από την καταιγίδα κατά τη διάρκεια των τυφώνων - βυθίζονταν με ρυθμούς άνω των 3 χιλιοστών ανά έτος. Διαπίστωσαν ότι τουλάχιστον το 8% των παράκτιων δασών είχαν εκτοπιστεί λόγω καθίζησης και εισβολής αλμυρού νερού, με αποτέλεσμα να πολλαπλασιαστούν τα «δάση-φαντάσματα».

«Η καθίζηση είναι ένα ολέθριο, πολύ εντοπισμένο και συχνά παραβλέπεται πρόβλημα σε σύγκριση με την παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας, αλλά είναι ένας σημαντικός παράγοντας που εξηγεί γιατί τα επίπεδα των υδάτων αυξάνονται σε πολλά μέρη των ανατολικών ΗΠΑ», δήλωσε ο Leonard Ohenhen, γεωφυσικός στη Βιρτζίνια. Τεχν. Οι συνέπειες για τους ανθρώπους που ζουν κατά μήκος της ακτής περιλαμβάνουν πιο «καθαρό ουρανό» παλιρροϊκές πλημμύρες, περισσότερα κατεστραμμένα σπίτια και υποδομές και περισσότερα προβλήματα με το αλμυρό νερό που εισχωρεί σε γεωργικές εκτάσεις και αποθέματα γλυκού νερού.

«Τα καλά νέα είναι ότι η καθίζηση είναι ένα πρόβλημα που μπορούμε να επιβραδύνουμε σε τοπικές κλίμακες σε κάποιο βαθμό», δήλωσε ο Manoochehr Shirzaei, συν-συγγραφέας και στις δύο μελέτες και διευθυντής του EOI Lab. Ορισμένοι σημαντικοί ανθρωπογενείς παράγοντες που συμβάλλουν στην καθίζηση περιλαμβάνουν την εξόρυξη υπόγειων υδάτων, την κατασκευή φραγμάτων και άλλων υποδομών που εμποδίζουν τη φυσική ροή των ιζημάτων που αναπληρώνουν τα δέλτα των ποταμών και την ξήρανση και συμπίεση των τυρφώνων.

Ο παραπάνω χάρτης υπογραμμίζει τη μεταβλητότητα στην άνοδο και την πτώση της γης - ή την κατακόρυφη κίνηση της γης - σε μεγάλο μέρος της ανατολικής ακτής. Οι περιοχές με μπλε χρώμα υποχώρησαν μεταξύ 2007 και 2020, με τις πιο σκούρες μπλε περιοχές να βυθίζονται πιο γρήγορα. Οι περιοχές που εμφανίζονται με σκούρο κόκκινο αυξήθηκαν πιο γρήγορα. Τα δορυφορικά δεδομένα στον χάρτη έχουν μέση χωρική ανάλυση 50 μέτρων ανά pixel, η οποία είναι καλύτερη από προηγούμενους χάρτες που βασίζονται μόνο σε επίγειους αισθητήρες.

Ο χάρτης δημιουργήθηκε συγκρίνοντας χιλιάδες σκηνές δεδομένων ραντάρ συνθετικού διαφράγματος (SAR) που συλλέχθηκαν μεταξύ 2007 και 2020 από τον ιαπωνικό δορυφόρο Advanced Land Observing Satellite (ALOS) και τους δορυφόρους Sentinel-1 της Ευρώπης . Ο Ohenhen και οι συνεργάτες του αναζήτησαν ανεπαίσθητες αλλαγές στα δεδομένα που συλλέχθηκαν σε διαφορετικές χρονικές περιόδους για να υπολογίσουν τον ρυθμό της κίνησης της γης χρησιμοποιώντας μια τεχνική επεξεργασίας γνωστή ως παρεμβολομετρικό συνθετικό ραντάρ διαφράγματος (InSAR). Για να ελέγξουν και να βελτιώσουν την ακρίβεια των δορυφορικών παρατηρήσεων, χρησιμοποίησαν επίσης δεδομένα οριζόντιας και κατακόρυφης ταχύτητας από επίγειους σταθμούς λήψης στο Παγκόσμιο Δορυφορικό Σύστημα Πλοήγησης (GNSS).

Μέρος του λόγου που ο Μέσος Ατλαντικός βυθίζεται πιο γρήγορα από τις βορειοανατολικές ΗΠΑ είναι επειδή η άκρη του τεράστιου στρώματος πάγου Laurentide , που κάλυπτε μεγάλο μέρος της βόρειας Βόρειας Αμερικής κατά την ακμή της πιο πρόσφατης Εποχής των Παγετώνων, διέσχιζε τη βόρεια Πενσυλβάνια και New Jersey. Εδάφη χωρίς πάγο στα νότια αυτής της γραμμής, ειδικά στο Μέσο Ατλαντικό, διογκώθηκαν προς τα πάνω ενώ τα εδάφη που καλύπτονταν από πάγο προς τα βόρεια ωθήθηκαν προς τα κάτω από το βάρος του πάγου, εξήγησε ο Shirzaei. Όταν το στρώμα πάγου άρχισε να υποχωρεί πριν από 12.000 χρόνια, η περιοχή του Μεσοατλαντικού άρχισε να βυθίζεται σταδιακά προς τα κάτω -και συνεχίζει να το κάνει σήμερα- ενώ οι βορειοανατολικές ΗΠΑ και ο Καναδάς άρχισαν να ανεβαίνουν ως μέρος μιας διαδικασίας εξισορρόπησης που ονομάζεται παγετώδης ισοστατική προσαρμογή .

Ενώ η άκρη του στρώματος πάγου Laurentide δεν πλησίασε ποτέ τη βόρεια Φλόριντα, αυτή η περιοχή έχει σχετικά υψηλούς ρυθμούς ανύψωσης λόγω μιας άλλης γεωλογικής διαδικασίας - της σταδιακής διάλυσης και ελάφρυνσης των καρστικών τοπίων λόγω της διείσδυσης των υπόγειων υδάτων.

Αυτές οι φυσικές ισοστατικές προσαρμογές πραγματοποιούνται σχετικά βαθιά κάτω από το έδαφος, συμβαίνουν για μεγάλες χρονικές περιόδους, επηρεάζουν μεγάλες περιοχές και είναι υπεύθυνες για περίπου το ήμισυ της κάθετης κίνησης στην ξηρά που παρατήρησαν οι δορυφόροι κατά μήκος της ανατολικής ακτής, είπε ο Shirzaei. Ωστόσο, οι πιο βραχύβιες διεργασίες που προκαλούνται από τον άνθρωπο που συμβαίνουν πιο κοντά στην επιφάνεια μπορούν επίσης να έχουν ισχυρή επιρροή σε ορισμένες περιοχές.

Η ταχεία καθίζηση σε ορισμένες περιοχές της ανατολικής ακτής στο Μέριλαντ και σε περιοχές της Βιρτζίνια κοντά σε περιοχές ανύψωσης είναι πιθανώς εν μέρει προϊόν απόσυρσης υπόγειων υδάτων και σκόπιμης άντλησης νερού πίσω στους υδροφόρους ορίζοντες για να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις της εισβολής αλμυρού νερού, εξήγησε ο Ohenhen. Ομοίως, τα υψηλά ποσοστά καθίζησης στην παράκτια Τζόρτζια, τη Νότια Καρολίνα και τη Βόρεια Καρολίνα πιθανότατα επηρεάζονται από την παρουσία φραγμάτων που εμποδίζουν τα ιζήματα που διαφορετικά θα κατέβαιναν σε αρκετούς βασικούς ποταμούς και θα αναπλήρωναν τις παράκτιες εκτάσεις και την αποστράγγιση και συμπίεση των τυρφώνων.

Το Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας είναι μεταξύ των πόλεων που προσπαθούν να αντιδράσουν στην καθίζηση και την άνοδο της θάλασσας. Αυτή η πόλη των 800.000 κατοίκων είναι μία από τις πόλεις που βυθίζονται ταχύτερα (περίπου 4 χιλιοστά το χρόνο) στις ανατολικές ΗΠΑ, με ένα μέρος αυτής της σκέψης να είναι αποτέλεσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων, συμπεριλαμβανομένης της άντλησης υπόγειων υδάτων. Με μεγάλο μέρος του κέντρου της πόλης χτισμένο σε υψόμετρο μικρότερο από 3 μέτρα (10 πόδια) πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, η συχνότητα των παλιρροϊκών πλημμυρών έχει αυξηθεί απότομα τις τελευταίες δεκαετίες και η πόλη εξετάζει το ενδεχόμενο να χτίσει ένα θαλάσσιο τείχος 8 μιλίων γύρω από τη χερσόνησο του Τσάρλεστον για προστασία στο κέντρο της από τις καταιγίδες.

Η ομάδα της Virginia Tech παρατήρησε επίσης ότι τμήματα του Τσάρλεστον είχαν διαφορές στον ρυθμό καθίζησης σε μια σχετικά μικρή περιοχή, ένα φαινόμενο γνωστό ως διαφορική καθίζηση. «Αυτό είναι πρόβλημα γιατί επιβαρύνει περισσότερο τις υποδομές», είπε ο Ohenhen. Άλλες περιοχές με υψηλά ποσοστά διαφορικής καθίζησης ήταν στην ανατολική ακτή του Μέριλαντ και στη Βοστώνη.

Αυτή η προσπάθεια χαρτογράφησης της ακτής του Ατλαντικού ακολούθησε μια παρόμοια προσπάθεια από το ίδιο εργαστήριο για τη χαρτογράφηση της κάθετης κίνησης της γης κατά μήκος της ακτής της Καλιφόρνια . "Η καθίζηση στην ακτή του Ατλαντικού είναι στην πραγματικότητα χειρότερη από ό,τι στην ακτή του Ειρηνικού", είπε ο Shirzaei. "Είναι πιο διαδεδομένη, πιο γρήγορη και πιο επιδραστική επειδή οι κοινότητες και οι υποδομές βρίσκονται πιο κοντά στο επίπεδο της θάλασσας από ό,τι στη δυτική ακτή."

Το επόμενο έργο του εργαστηρίου είναι η χαρτογράφηση της ακτής του Κόλπου. "Ο μακροπρόθεσμος στόχος μας είναι να χαρτογραφήσουμε όλες τις ακτές του κόσμου χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική", πρόσθεσε ο Shirzaei. «Γνωρίζουμε ότι οι σχεδιαστές σε πολλές πόλεις των ΗΠΑ χρησιμοποιούν ήδη τα δεδομένα μας για να κάνουν τις ακτές μας πιο ανθεκτικές και θέλουμε οι πόλεις σε όλο τον κόσμο να μπορούν να κάνουν το ίδιο».

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Παρατηρητήριο της Γης

Εικόνες του Παρατηρητηρίου Γης της NASA από τη Lauren Dauphin, χρησιμοποιώντας δεδομένα από τους Ohenhen, Leonard O., et al. (2023) . Ιστορία του Adam Voiland .

https://earthobservatory.nasa.gov/images/152452/americas-sinking-east-coast