Mit 8,8 Millionen Einwohnern im Jahr 2020 ist New York City mit Abstand die bevölkerungsreichste Stadt in den USA, und die Menge an Gebäuden, die zur Unterbringung all dieser Bewohner benötigt werden, und die Arbeit, die sie leisten, summieren sich wirklich. Neue Forschungsergebnisse veröffentlicht am 8. Mai Die Zukunft der Erde Dies deutet darauf hin, dass das Gewicht der Stadt selbst auf dem von ihr eingenommenen Land drückt und zum lokalen Anstieg des Meeresspiegels beiträgt, der das Überschwemmungsrisiko erhöht.
„Was die Besorgnis über den globalen Anstieg des Meeresspiegels angeht, gehen die meisten Menschen im Allgemeinen davon aus, dass das Eis schmilzt und sich dadurch der Meeresspiegel verändert“, sagt Jacky Austermann, Geophysiker an der Columbia University, die nicht an der neuen Forschung beteiligt war. Aber „es ist nur ein Teil des Beitrags zum Anstieg des Meeresspiegels irgendwo.“ Bodensenkungen, die aus verschiedenen Gründen auftreten können, seien ein weiterer wichtiger zu berücksichtigender Faktor, sagt er. „Wenn man sich an der Küste befindet, egal ob das Land sinkt oder der Meeresspiegel steigt, verursachen beide das gleiche Ausmaß an Überschwemmungen“, fügt Austermann hinzu.
Die Wissenschaftler hinter der neuen Forschung wollten versuchen zu verstehen, wie das Gewicht einer Stadt zum lokalen Anstieg des Meeresspiegels beitragen kann, und New York City hat ein großes Gewicht, das es zu untersuchen gilt. „Wir haben einfach die ganze Masse importiert“, sagt Hauptautor Tom Parsons, Geophysiker beim US Geological Survey. „In Lower Manhattan sieht es fast wie eine Bergkette aus, die wir dort aufgebaut haben, also drückt das ganze Gewicht auch nach unten.“
Der erste Schritt der Forscher bestand darin, das Gewicht der Stadt zu analysieren, was für die Zwecke des Artikels die Gebäude der Stadt bedeutete: alle 1.084.954 der fünf Bezirke. Parsons und seine Kollegen kartierten die Stadt in einem Raster und konsultierten dann eine Datenbank, die den Grundriss und die Gesamthöhe jedes Gebäudes in der Stadt enthielt. Mithilfe von Bauvorschriften schätzten sie das Gewicht jedes Planquadrats und kamen auf ein Gesamtgewicht von 764 Milliarden Kilogramm (1,68 Billionen Pfund) für alle Gebäude in New York City. „Es ist kein ganz genaues Gewicht, aber es gibt uns eine ungefähre Vorstellung davon, wie hoch die Gebäudekonzentration ist“, sagt Parsons. (Der Einfachheit halber hat das Team das Gewicht von Straßen und Gehwegen nicht berücksichtigt.)
Anschließend kartierten die Forscher die Geologie von New York City. In manchen Stadtvierteln, beispielsweise in der Innenstadt von Manhattan, liegt das Grundgestein nahe an der Oberfläche und es gibt relativ wenig Boden, der verdichtet werden muss. Dadurch ist es weniger anfällig für gewichtsbedingte Setzungen. In anderen Gebieten, beispielsweise entlang der Südküste Brooklyns, hat die Stadt ihre Fläche durch Aufschüttungen künstlich vergrößert. Künstliche Füllungen können aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, sind jedoch besonders anfällig für den Druck von darüber liegenden Massen, da sie nicht so kompakt sind wie die natürliche Landschaft. Anderswo liegt die Geologie zwischen diesen Extremen.
Die Forscher haben ihre Karten der Verteilung von Gebäuden und Bodentypen in eine Reihe von Modellen eingespeist, die vorhersagen sollen, wie unterschiedliche Geologien auf Druck reagieren. Mithilfe der Ergebnisse konnten sie Bereiche erkennen, in denen es aufgrund des Eigengewichts der Stadt besonders häufig zu Setzungen kommen könnte.
Schließlich analysierten sie Satellitendaten, um zu sehen, wie stark die Stadt im letzten Jahrzehnt tatsächlich gesunken war, und fanden eine durchschnittliche Rate von ein bis zwei Millimetern pro Jahr. Wichtig ist, dass diese globale Bodensenkung neben der Stadtmasse auch andere Faktoren berücksichtigt. Ein Vergleich von Modellen mit Satellitenbeobachtungen zeigt daher nur, wo die Städtemasse möglicherweise einen größeren Anteil an dieser Bodensenkung ausmacht. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass in Gebieten, in denen sich die Baulast auf lockereren Böden konzentriert, diese wahrscheinlich erheblich zur Bodensenkung beitragen. Die Studie ist nicht als endgültige Analyse gedacht, sondern vielmehr als erster Schritt zum Verständnis, wie Städte auf der ganzen Welt möglicherweise zu dem sie bedrohenden Anstieg des Meeresspiegels beitragen. “Wie [the study authors] Highlight…, der Vergleich zwischen den Daten und den Modellen ist kompliziert. „Es gibt vieles, was wir nicht verstehen“, sagt Austermann und fügt hinzu, dass die Studie im Wesentlichen eine grobe Schätzung des städtischen Gewichtsverlusts liefert und keine genaue Berechnung.
Eine weitere Einschränkung der Studie besteht darin, dass die Wissenschaftler nicht in der Lage waren, die 400-jährige Entwicklung der Stadt nachzuahmen, um vollständig zu erfassen und zu prognostizieren, wie sich ihr Gewicht – und damit etwaige damit verbundene Senkungen – im Laufe der Zeit entwickeln könnten. in den nächsten Jahren. „Sie modellieren den globalen Zusammenbruch ab einer anfänglichen Belastung aller Gebäude, als ob sie irgendwie gleichzeitig gebaut worden wären und auf magische Weise gleichzeitig in unkomprimiertem Boden oder Gestein auftauchen würden“, sagt Cathleen Jones, Physikerin am Jet Propulsion Laboratory (JPL) von NASA. Jones war an der neuen Forschung nicht beteiligt, obwohl er sich auf die Verwendung von Satellitendaten zur Untersuchung von Bodensenkungen und anderen Arten der Landverformung spezialisiert hat. „Natürlich wurden die Gebäude zu unterschiedlichen Zeiten gebaut, daher ist das Modell teilweise unrealistisch“, sagt er und fügt hinzu, dass dies seine eigene Meinung sei, nicht die der NASA oder des JPL.
Obwohl sich die neue Studie nur auf New York City konzentrierte, ist die Studie eine wichtige Erinnerung an die Probleme, die in Küstenstädten auf der ganzen Welt auftreten. Rund 40 % der Weltbevölkerung leben bereits weniger als 100 Kilometer von den Küsten der Welt entfernt, und bis 2050 werden voraussichtlich fast 70 % in einer Stadt leben. Diese Kombination bedeutet, dass Städte, die bereits anfällig für den Anstieg des Meeresspiegels sind, auch unter ihrem eigenen Gewicht zu kämpfen haben, und während große Teile von New York City von festem Boden profitieren, sind andere Städte gefährlichere Bedingungen. „Die meisten Küstenstädte der Welt expandieren erheblich“, sagt Parsons. „Angesichts dieser Art von Veränderung in der Verteilung der Menschen dürfte dies ein wachsendes Problem sein.“
