A föld alatt is zajlik a klímaváltozás, ami lassan gyengíti az épületeket

Chicago légi felvétele az üzleti központ felhőkarcolóit és a forgalmas utcákat mutatja a Michigan-tó közelében.

A városok alatti forrópontok deformálják a talajt, és ez a stressz fontos infrastruktúrák törését okozza.A Communications Engineering, magazinban július 11-én publikált felfedezés egy csendes veszélyt fed fel, melyek a polgári infrastruktúrákat fenyegetik. Bár ez nem egy azonnali és közvetlen veszély az emberi életre, ez a korábban ismeretlen hatás kiemeli a klímaváltozás egy kevésbé ismert komponensének hatásait.- írja a Scientific American magazin.

A városok utcái, járdái és tetői mind elnyelik a hőt napközben, ezért a vannak városi területek, amik napközben 6 Fahrenheit-fokkal forróbbak, mint a vidéki területek - és 22 Fahrenheit-fokkal forróbbak éjszaka. Ezek a városi hőszigetek föld alatt is kialakulhatnak, mivel a városi hő lefelé diffundál, a felszín alá. És a pincék, metró aluljárók és más földalatti infrastruktúrák is folyamatosan hőt árasztanak a környező földbe, forrópontokat hozva létre. Most ez a földalatti hő a bolygó melegedésével felhalmozódik.

Chicago belvárosának egy új tanulmánya szerint a földalatti forrópontok pontosan ugyanazokat a struktúrákat fenyegethetik, amik a hőt elsősorban kibocsátják. Az ilyen hőmérséklet különbségek a körülöttük lévő talajt kitágíták és öszehúzzák eléggé, hogy potenciális károsodást okozzanak. Alessandro F. Rotta Loria, a tanulmány szerzője, az Északnyugati Egyetem építészmérnöke és környezeti mérnöke azt mondja, hogy anélkül, hogy bárki tudatában lett volna, Chicago belvárosa deformálódott. A Communications Engineering, magazinban július 11-én publikált felfedezés egy csendes veszélyt fed fel, melyek a polgári infrastruktúrákat fenyegetik a lágyabb talajú - különösen a vízhez közeli - városokban. Lehettek földalatti klímaváltozás okozta szerkezeti problémák, és még csak nem is tudtunk róla. Bár ez nem egy azonnali és közvetlen veszély az emberi életre, ez a korábban ismeretlen hatás kiemeli a klímaváltozás egy kevésbé ismert komponensének hatásait.

Grant Ferguson a Saskatchewan Egyetem mérnök geológusa, aki nem vett részt a tanulmányban azt mondja, hogy egy csomó dolog, am ia felszín alatt van olyan, hogy ha nem átja az emebr nem törődik vele. A földalatti világ azonban hemzseg az élettől. Olyan állatok otthona, melyek a földalatti élethez alkalmazkodtak, mint például a férgek, csigák, rovarok, rákfélék, szalamandrafélék. Peter Bayer, a Martin Luther Egyetem földtudósa, aki szintén nem vett részt a tanulmányban, azt mondja, ezek az állatok nagyon statikus feltételekhez vannak szokva. A felszíni hőmérséklet gyakran vadul ingadozik egész évben, de a felszínalatti egy éves átlag hőmérsékelt körül marad. Ez Chicagoban körülbelül 52 Fahrenheit-fok.

Ferguson azt mondja, a felszínalattinak van memóriája, ami a levegő hőmérsékletnek nincs. Mivel ezek a stabil hőmérsékletek klímaváltozás és földalatti városfejlesztés miatt emelkednek, a tudósok, mint például Ferguson és Bayer rajta tartják szemüket a földalattt iökoszisztáémákat érintő potenciális következményeken.

Például, ha a talajvíz túl meleggé válik, elpusztíthatja, vagy elűzheti az állatokat, kémiai változáokat idézhet elő a vízben és mikrobák táptalajává válhat.

Chicago légi felvétele az üzleti központ felhőkarcolóit és a forgalmas utcákat mutatja a Michigan-tó közelében. Forrás: https://www.scientificamerican.com/article/underground-climate-change-is-weakening-buildings-in-slow-motion1/

De az, hogy a földalatti forrópontok hogyan hatnak a városi infrastruktúrára, jórészt alultanulmányozott. Mivel az anyagok a hőmérsékletváltozással kitágulnak és összehúzódnak, Rotta Loria azt gyanítja, hogy a pincékből és csatornákból származó hőszivárgás hozzájárulhat a különböző szerkezetek elhasználódásához.

Rotta Loria összegyűjtötte Chicago belvásorának Loop körzete alatt több mint 150 pincében, metróaluljáróban és parkolóházban telepített érzékelők 3 évnyi adatait. Összehasonlítás végett érzékelőket telepítettek a földbe a Grant Park alatt is, amely a Loop körzetben helyezkedik el, a Michigan-tó partja mentén. Chicago általános talajhőmérséklete évente 0.25 Fahrenheit-fokkal emelkedk, a konkrét földalatti helyszíneken 27 Fahrenheit-fokkal magasabb a hőmérséklet, mint a zavartalan talaj hőmérséklete. A Loop épületek alatti hőmérséklet gyakran 18 Fahrenheit-fokkal forróbb, mint a Grant Park alatt. Hogy megértse, ez a nagy különbség hogy hat a talaj fizikai tulajdonságaira, Rotta Loria számítógép modellel szimulálta a földalatti környezetet az 1950-es évektől mostanáig - és hogy aztán előre jelezze, hogy a kondíciók hogy fognak változni mostantól 2050-ig.

Azt találta, hogy ennek a század közepére bizonyos területek a Loop alatt 12 millimétert emelkedhetnek, vagy 8 millimétert merülhetnek, a terület termőtalajának összetételétől függően.

Bár ezek kis elmozdulásoknak tűnhetnek, repedéseket okozhatnak bizonyos épületek alapjaiban és falaiban. Ez vízkárosodást vagy az épületek dőlését okozhatja.Ezek a rejtett faktorok az utóbbi évtizedekben hozzájárulhattak a folyamatos kihívást jelentő feladatokhoz és ezeknek a struktúráknak a fenntartási költségeihez.

Kathrin Menberg, németországi Karlsruhe Műszaki Egyetem földtudósa, aki nem vett részt a tanulmányban azt mondja, hogy ezek az elmozdulás-előrejelzések nagyságrendekkel nagyobbak, mint amit ő tippelt volna és összefüggésben állhat Chicago lágy, nehéz agyag földjével.

Az agyag különösen érzékeny. Nagy probléma lenne az egész világon minden városban, amely ilyen anyagra épült.

Ferguson azt mondja, hogy ez sok óceánhoz és folyókhoz közeli várost érintene - például London agyagrétegre épült. Ellentétben a főleg keményebb sziklára épült városokra, mint például New York, ez nem volna annyira hatással. A felszín feletti klímaváltozáshoz hasonlóan ezek a földalatti változások hosszú időszak alatt történnek. Ezek a hatások évtizedek, évszázadok alatt alakulnak ki. A földalatti megemelkedett hőmérsékletek hasonlóképpen hosszú idő alatt oszlanak el maguktól. Lekapcsolhatunk mindent, akkor is így marad egy darabig.

A színek Chicago Loop körzetének földalatti hőmérsékletét mutatja, a lila mutatja a legmagasabb hőmérsékletet. Forrás: https://www.scientificamerican.com/article/underground-climate-change-is-weakening-buildings-in-slow-motion1/

De Feguson és más a témában meginterjúvolt kutatók mind azt mondják, hogy ez az elpazarolt energia újra befogható, és hűthető vele a felszín alatti és energia költséget lehet vele spórolni. A metró aluljárókat és pincéket át lehetne alakítani geotermális technológiákkal, hogy újra befogjuk a hőt. Például a vízvezetékeket úgy lehetne telepíteni, hogy keresztül fussanak a földalatti forrópontokon és felvegyenek némi termális energiát. Bár ez az energia nem volna elég forró, hogy felforralja a vizet és elektromosságot hozzon létre, épületek és más polgári infrastruktúrák melegítésére használni lehetne. Ez a módszer vagy megéri, vagy nem az erőfeszítést, mert rögtön az elején magas költségeket igényel és a Loop körzet esetén a helyi energia igények kevesbb, mint 1%-át teszi ki.

Ez a számítás változhat, ahogy a felszíni klímaváltozás továbbra is erősíti a földalatti melegedést. Egy melegedő világban az épületekhűtéséhez több elektromoság szükségeltetik, ami több elpazarolt energiát eredményez hő formájában. Ez a hő lassan felhalmozódik a lábunk alatt. Rota Loria azt mondja, ez olyan, mint a klímaváltozás. Ez történik. Lehet, hogy nem mindig látjuk, de ez történik.

(Forrás: Scientific American: https://www.scientificamerican.com/)