Почему Мехико и другие мегаполисы уходят под землю? Разбор исследования

Спутниковый мониторинг 465 городов в ть 107 странах показал: некоторые мегаполисы оседают со скоростью до 217 миллиметров в год. В течение девяти лет — с 2014 по 2023 год — исследователи измеряли вертикальные движения земной поверхности, чтобы составить первую по-настоящему глобальную картину так называемого проседания грунта. Выяснилось, что проблема касается не только отдельных регионов, но и целых континентов. И это не просто геологический курьез: опускание земли может разрушать здания, повреждать подземные коммуникации и заметно увеличивать риски наводнений.

Глобальный обзор: 465 городов под наблюдением

Долгое время у ученых не было единой методики, чтобы сравнивать проседание в разных точках планеты. Предыдущие оценки часто опирались на разные методы, периоды наблюдений или охватывали лишь небольшие группы городов, что делало глобальные сопоставления практически невозможными. Теперь команда под руководством Шэнли Тао и Се Ху из Пекинского университета обработала высокоточные спутниковые снимки, полученные с помощью радаров с синтезированной апертурой.

Исследователи анализировали данные по 465 крупным городам, расположенным в 107 странах. Такой охват позволил впервые оценить не только масштаб оседания, но и его динамику— то есть то, как скорость проседания менялась во времени. Результаты опубликованы в журнале Nature Cities.

Выяснилось, что оседание— процесс неравномерный. В одних городах земля опускается практически незаметно, на доли миллиметра в год, в других— на несколько сантиметров. Причем локальные участки могут проседать гораздо быстрее, чем город в целом. Эта разница важна для градостроителей, поскольку разрушительные последствия часто связаны именно с локальными перекосами.

Где земля уходит быстрее всего

Самое впечатляющее локальное проседание зафиксировано в Мехико. Отдельные районы мексиканской столицы опускались со скоростью около 217 миллиметров в год — это почти 22 сантиметра ежегодно. Для сравнения, среднее проседание по всему городу составило всего 8 миллиметров в год, что подчеркивает резкие различия даже внутри одного мегаполиса.

Второй проблемный город той же страны— Торреон, где медианная скорость оседания достигла 17 миллиметров в год. На региональному уровне худшие показатели оказались у азиатских городов. Среди них выделяются:

• Медан (Индонезия)— около 33 миллиметров в год;
• Бандунг (Индонезия)— 22 миллиметра в год;
• Исфахан (Иран)— 11 миллиметров в год.

Цифры могут показаться небольшими, но при длительном воздействии даже несколько миллиметров в год приводят канализационных сетей, деформации фундаментов и появлению трещин в стенах. Особенно опасно сочетание оседания с повышением уровня моря: тогда даже обычные приливы или штормовые нагоны могут подтапливать районы, которые раньше считались безопасными.

Оседание грунта— это не только геологическая аномалия, но и инженерный вызов, который требует постоянного внимания со стороны городских властей.

Стабильные мегаполисы: Бостон, Лондон, Токио

На противоположном полюсе— крупнейшие мировые агломерации, где вертикальные движения оказались минимальными. В Бостоне, Нью-Йорке, Лондоне, Пекине, Токио, Сеуле, Сиднее, Монтевидео и Неаполе среднегодовые изменения составили от 0,1 до ть 1,9 миллиметра в год. Такой уровень можно считать практически стабильным, однако авторы предупреждают, что к этим цифрам стоит относиться с осторожностью.

Причина в том, что спутниковые методики лучше всего работают там, где есть плотная сеть наземных станций калибровки. В менее изученных регионах погрешность измерений возрастает. Кроме того, девятилетний период наблюдений— это лишь краткий миг с точки зрения геологических процессов. Зафиксированные тренды могут со временем измениться, и то, что сегодня кажется стабильным, завтра может оказаться зоной риска.

Что это значит для городов: риски и мониторинг

Новое исследование важно не только с научной точки зрения, но и с практической. Полученные данные помогают чиновникам и градостроителям определить, где риски усиливаются, а где требуются срочные меры. Девять лет спутниковых наблюдений— достаточно долгий срок, чтобы увидеть устойчивые тренды, но все же недостаточный для окончательных выводов.

У исследования есть и ограничения. Спутники фиксируют относительное локальное оседание крупных городов и могут пропускать территории за административными границами. Там, где наземных станций мало, достоверность оценок снижается. Поэтому авторы подчеркивают: продолжение мониторинга необходимо, чтобы подтвердить, сохранятся ли выявленные тенденции.

Для городов, где проседание идет быстрыми темпами, важна не только фиксация факта, но и поиск причин— будь то чрезмерная откачка подземных вод, вес высотных зданий или особенности геологического строения. Данные спутниковой съемки позволяют перейти от разрозненных жалоб жителей на трещины в стенах к системной диагностике целых городских территорий.

Следующий логичный шаг— использование этих карт для прогнозирования того, какие районы окажутся под угрозой через пять, десять или двадцать лет. Сейчас исследователи лишь фиксируют текущее состояние земной поверхности. Но если совместить спутниковые данные с информацией о плотности застройки, глубине залегания грунтовых вод и геологических разломах, можно заранее выявить зоны, где оседание ускорится. Что если в вашем городе земля уже начала опускаться, но вы об этом пока просто не знаете? Возможно, ответ уже есть в данных, собранных спутниками за последние годы.