Тревожное изменение климата из-за деятельности человека происходит не только на поверхности планеты, но и под землей. Как выяснили ученые из Чикаго, глубинные слои почвы под городами деформируются, что может создать проблему для зданий и инфраструктуры, угрожая их долговечности. Этот процесс происходит из-за нагревания земли, вызванного теплом, которое выделяют здания и подземный транспорт, такой как системы метро.

Почва, горные породы и строительные материалы деформируются при изменении температуры. Например, земля под зданиями может сжиматься при нагревании, что приводит к нежелательным оседаниям, пояснил CNN ведущий автор исследования Алессандро Ротта Лориа, доцент кафедры гражданской и экологической инженерии Северо-Западного университета в Эванстоне (штат Иллинойс).

«Деформации, вызванные изменением подземного климата, относительно невелики, но они постоянно развиваются и со временем могут стать очень важными для эксплуатационных характеристик гражданской инфраструктуры, такой как фундаменты зданий, подпорные стены, туннели и так далее», — уточняет он.

Чем плотнее город, тем интенсивнее подземное изменение климата, добавляет эксперт.

Исследование было проведено путем установки 150 датчиков температуры в районе Чикагской петли, как над землей, так и под землей, а также в различных местах, таких как подвалы, туннели и гаражи. Датчики были размещены в Грант-парке вдоль озера Мичиган для сравнения температур в незастроенной зоне без избыточного тепла, поступающего от строительства или транспорта.

Данные собирались в течение трех лет, и результаты показали, что земля под Петлей была на 10 °С теплее, чем земля под парком. Затем исследователи использовали их для построения компьютерной модели Чикагской петли и моделирования воздействия повышения температуры на землю с 1950-х по 2050 год. Они обнаружили, что в зависимости от состава почвы земля неравномерно реагирует на потепление и может как расширяться, так и сжиматься на величины, которые, хотя и незаметны для людей, сулят проблемы для зданий.

«Важно подчеркнуть, что изменение подземного климата не угрожает безопасности людей и не грозит обрушением конструкций и зданий. Но это создает потенциальную проблему для функциональности и долговечности конструкций, поскольку чрезмерные деформации грунта могут привести к искажению, наклону и потенциальному растрескиванию», — указывает Ротта Лориа.

В результате вода может легче проникать в потрескавшиеся конструкции и провоцировать коррозию материалов, в частности железобетона.

В зоне повышенного риска здания, которые были спроектированы и построены с использованием устаревших подходов, и они же больше всего способствуют изменению подземного климата, потому что им не хватает соответствующей теплоизоляции, и, следовательно, они отдают больше тепла в землю.

Обнажая проблему, это исследование позволяет принять меры для ее решения, отмечает Ротта Лориа, например, улучшать теплоизоляцию и энергоэффективность зданий или развернуть геотермальные технологии под ними или рядом с ними, чтобы поглощать вырабатываемое тепло и использовать его для отопления и охлаждения.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.