Wyższe temperatury atmosfery to automatycznie wyższe temperatury gruntu. Nie ma w tym żadnego zaskoczenia, każdy doskonale wie, że powierzchnia Ziemi nagrzewa się dokładnie tak samo jak powierzchnia mórz i oceanów. Czy jednak cieplejsza gleba powinna być dla nas źródłem niepokoju? Cóż…
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Communications Engineering naukowcy przekonują, że ogrzewanie gruntu zmienia gleby w sposób, który może bezpośrednio zagrozić bezpieczeństwu budynków, mostów i środków transportu.
Grunty się zmieniają na skutek zmian klimatycznych
Ciepło padające na powierzchnię gruntu stopniowo transportowane jest do głębszych warstw zmieniając ich kompozycję i wytrzymałość. W jednym z amerykańskich miast, w których przeprowadzono badania, owo nagrzewanie doprowadziło do niewielkiego przesunięcia mas gleby. Problem jednak w tym, że samo przesunięcie było dużo większe, niż większość budynków jest w stanie wytrzymać.
Na podstawie analizy danych zbieranych przez trzy lata za pomocą bezprzewodowych czujników temperatury w metrze Chicago Loop naukowcy stworzyli model zmian w metrze na przestrzeni stu lat od 1951 do 2051 roku. Wyniki nie były uspokajające. Wszystko bowiem wskazuje, że niepostrzeżenie rodzi się nowy poważny problem na obszarach miejskich. Zmiana gleb pod wpływem temperatur może sprawić, że wiele budynków dotychczas nie notujących żadnych problemów, okaże się stać na niestabilnym podłożu.
Co do zasady nie jest to niespotykane. Zaledwie kilka miesięcy temu dowiedzieliśmy się, że Nowy Jork stopniowo zapada się pod ciężarem masywnych wieżowców na Manhattanie. Jeżeli dodamy do tego przesuwanie się i osiadanie gruntów, osuszanie się i kompaktowanie się gleb pod nimi możemy za chwilę mieć poważny problem.
Ten sam problem zresztą będzie dotyczył sieci metra i wszelkich tuneli podziemnych, które także będą się przesuwały w zmieniających się glebach.
Skala tego problemu będzie zależała od rodzaju gleb i ich wrażliwości na zmiany poziomu wód gruntowych i ciepła. Naukowcy skupili się w swojej analizie na skałach osadowych w Chicago, które – jak wskazują – są wyjątkowo podatne na te zmiany, reagując na nie zmianą objętości.
Warto tutaj zauważyć, że zmiany tego typu nie spowodują zawalania się budynków. Nie zmienia to jednak faktu, że nawet przesunięcia rzędu kilku milimetrów będą nadwyrężały fundamenty i prowadziły do zmiany trwałości materiałów konstrukcyjnych. Żadne z obecnie stojących budynków, a szczególnie te, które mają już kilka dekad na karku, nie były przygotowane na radzenie sobie z takimi zmianami. Pojawienie się pęknięć w ich fundamentach może zatem być kwestią czasu.