Nowe badanie USC ujawnia dramatyczny wzrost załamania się budowania w starożytnym egipskim mieście portowym Aleksandrii, bezpośrednio związane z rosnącym poziomem morza i wtargnięciem wody morskiej.
Kiedyś rzadkie zdarzenie, budynek zawali się w Aleksandrii – jedno z najstarszych miast na świecie, często nazywane „panną młodą Morza Śródziemnego” ze względu na jej piękno – przyspieszył od około jednego rocznie do niepokojącego 40 w ciągu ostatniej dekady, w ciągu ostatniej dekady, Naukowcy znaleźli.
„Prawdziwy koszt tej straty wykracza daleko poza cegły i zaprawę. Jesteśmy świadkami stopniowego znikania historycznych miast przybrzeżnych, a Aleksandria brzmi alarm. To, co kiedyś wydawało się odległe ryzyko klimatu, jest obecnie obecną rzeczywistością”, powiedział Essam Heggy, A A Naukowiec wodny z USC Viterbi School of Engineering i korespondent badania.
„Przez stulecia struktury Aleksandrii stały się cudami odpornej inżynierii, trwałego trzęsienia ziemi, gwałtownych burzy, tsunami i innych. Ale teraz, rosnące morza i nasilające burze – napędzane zmianami klimatu – w ciągu dziesięcioleci, co zajęło tysiącleci ludzkiej pomysłowości. Utwórz – powiedziała Sara Fouad, architekt krajobrazu na Uniwersytecie Technicznym Monachium (TUM) i pierwszego autora badania.
Erozja wybrzeża: Zatopanie miast i rosnących morz
Nawet mały poziom morza wzrasta – zaledwie kilka centymetrów – może mieć niszczycielskie skutki, powiedziała Heggy, grożąc nawet miastom tak historycznie odpornym jak Aleksandria, która przetrwała stulecia trzęsień ziemi, inwazji i pożarów, a nawet współczesną metropolią, taką jak Los Angeles, Tam, gdzie błyskawiczne powodzie i lawiny błony błotne komplikują teraz odzyskiwanie po ostatnich pożarach.
Opublikowane w Earth's Future, AGU Journal, badanie zbiega się z niepokojącymi ustaleniami z NASA i NOAA, co pokazuje, że części Kalifornii – w tym San Francisco Bay Area, Central Valley i Coastal Southern California – tonują. Te niewielkie zmiany wysokości mogą znacznie zwiększyć ryzyko powodzi i wtargnięcie słoną wodą, ostrzegają naukowcy.
Podobnie jak Aleksandria, przybrzeżne miasta Kalifornii stoją w obliczu rosnących zagrożeń związanych z wtargnięciem ze słoną wodą, która osłabia infrastrukturę, degraduje wodę i zwiększa koszty utrzymania.
„Nasze badanie kwestionuje powszechne nieporozumienie, że będziemy musieli martwić się tylko wtedy, gdy poziom morza wzrośnie o miernik” – powiedziała Heggy. „Jednak pokazujemy tutaj, że linie wybrzeża na całym świecie, zwłaszcza śródziemnomorskie wybrzeże podobne do Kalifornii, już się zmieniają i powodują upadki budynków w niespotykanym tempie”.
Śledzenie erozji przybrzeżnej w Aleksandrii w Egipcie
Naukowcy zastosowali trójstronne podejście do oceny wpływu zmian linii brzegowej na budynki Aleksandrii.
Po pierwsze, stworzyli szczegółową mapę cyfrową wykorzystującą technologię systemu informacji geograficznej w celu zidentyfikowania lokalizacji zawalonych budynków w sześciu dzielnicach historycznego obszaru miejskiego miasta, jednego z najbardziej zaludnionych regionów. Mapa kataloguje kluczowe szczegóły dotyczące każdej konstrukcji, w tym jej lokalizacji, wielkości, materiałów budowlanych, wieku, głębokości fundamentu i liczby podłóg.
Dane, zebrane z wizyt w witrynie, raportów rządowych, archiwów informacyjnych i oświadczeń prywatnych firm budowlanych, obejmują 2001–2021 i obejmują zarówno w pełni, jak i częściowo zwinięte budynki.
Następnie połączyli obrazy satelitarne z mapami historycznymi z 1887, 1959 i 2001 roku, aby śledzić ruch linii brzegowej i głębsze zrozumienie, w jaki sposób części 50-kilometrowej linii brzegowej Aleksandrii przeniosły dziesiątki metrów w głąb lądu w ciągu ostatnich dwóch dekad. Obliczając wskaźnik rekolekcji linii brzegowej w ciągu ostatniego stulecia, naukowcy badali, w jaki sposób kurcząca się linia brzegowa podnosi poziom wód gruntowych, zwiększając ich z fundamentów budynków przybrzeżnych.
Wreszcie, zespół przeanalizował „odciski palców” chemiczne znane jako izotopy w próbkach gleby w celu zbadania wpływu wtargnięcia wody morskiej. W każdej próbce mierzyli określone izotopy, takie jak B7, aby ocenić właściwości mechaniczne gleby. Wyższe poziomy B7 wskazują na silniejszą, bardziej stabilną glebę, podczas gdy niższe poziomy sugerują erozję.
„Nasza analiza izotopów ujawniła, że budynki zawalają się od dołu do góry, gdy wtargnięcie wody morskiej osłabia fundamenty i osłabia glebę. To nie są same budynki, ale pod nimi pod nimi” – powiedział Ibrahim H. Saleh, gleba gleby, a gleba gleba Radiation Scientist z Alexandria University i jeden ze współautorów badania.
Rozwój dróg wodnych pomaga miastu radzić sobie z ekstremami klimatu i łączy ludzi z dobrze utrzymanymi przestrzeniami miejskimi, łącząc śródmieście z wybrzeżem. Strategia przyszłej odporności przybrzeżnej w Aleksandrii obejmuje utrzymanie, ulepszenie lub przywracanie zielonego pasa wzdłuż linii brzegowej. (Ilustracje/dzięki uprzejmości Essam Heggy i Sara Elsayed)
„Nasze badanie pokazuje, że budynki przybrzeżne są zagrożone upadkiem nawet bez bezpośredniego wkraczania w wodę morską, jak powszechnie wierzyli” – dodała Heggy.
Oparte na przyrodzie rozwiązanie chroniące miasta przybrzeżne
Aby zwalczyć erozję wybrzeża i wtargnięcie wody morskiej, naukowcy zaproponują rozwiązanie oparte na przyrodnich: tworzenie wydm i barier wegetacyjnych wzdłuż wybrzeża w celu blokowania wchodzenia w wodę morską, a tym samym zapobieganie zwiększeniu poziomu wody gruntowej do fundamentów budowlanych. To zrównoważone, opłacalne podejście można zastosować w wielu przybrzeżnych gęsto zurbanizowanych regionach na całym świecie, powiedział Steffen Nijhuis, urbanista z Delft University of Technology w Holandii i współautora badań.
„Zachowanie różnorodnych cech architektonicznych śródziemnomorskich miast historycznych jest potężnym przypomnieniem, w jaki sposób transformacja krajobrazu odegrała kluczową rolę w tworzeniu społeczeństw respiralnych klimatu”-powiedział Udo Weilacher, architekt krajobrazu w TUM i współautor Study.
„Historyczne miasta, takie jak Aleksandria, które reprezentują kołyskę wymiany kulturowej, innowacji i historii, mają kluczowe znaczenie dla ochrony naszego wspólnego ludzkiego dziedzictwa” – powiedziała Heggy. „W miarę jak zmiany klimatu przyspieszają wzrost poziomu morza i erozję przybrzeżną, ochrona ich nie jest tylko oszczędzaniem budynków; chodzi o zachowanie tego, kim jesteśmy”.
O badaniu: Współautorzy badania to Sara S. Fouad i Udo Weilacher z Technical University of Monachium w Niemczech; Oula Amrouni i Abderraouf Hzami z National Institute of Marine Sciences and Technologies na University of Carthage w Tunezji; Steffen Nijhuis z Delft University of Technology w Holandii; Nesma Mohamed i Ibrahim H. Saleh z Instytutu Studiów i Badań Graduate University w Egipcie; Seifeddine Jomaa z Helmholtz Center for Environmental Research – UFZ w Magdeburg, Niemcy; oraz Yasser Elsheshtawy z School of Architecture, Planning and Conservation na Columbia University.
Badania zostały sfinansowane przez Zumberge Research and Innovation Fund University of Southern California, który jest przeznaczony do suchego Centrum Badań Klimatu i Wody (AWESE). Część tej pracy została również sfinansowana przez NASA Jet Propulsion Laboratory, Alexander von Humboldt Foundation i Technical University of Monachium.