Thành phố New York cho đến nay là thành phố đông dân nhất ở Hoa Kỳ, nơi có dân số 8,8 triệu người vào năm 2020. Ngoài ra, tổng số lượng các nhà cần thiết để cung cấp chỗ ở và chỗ làm việc cho ngần đó cư dân đó thực sự tăng lên. Một nghiên cứu được công bố vào ngày 8.5 trên tờ Earth's Future (Tương lai của Trái đất) cho thấy rằng trọng lượng của chính thành phố đang đè lên nền địa chất tại chỗ và góp phần làm mực nước biển dâng cao và nguy cơ lũ lụt.
Theo Jacky Austermann, nhà địa vật lý của Đại học Columbia, người không tham gia vào nghiên cứu này, "Về mối lo ngại về mực nước biển dâng trên toàn cầu, hầu hết mọi người đều thường quan niệm rằng băng đang tan chảy và điều đó làm thay đổi mực nước biển. Tuy nhiên, đó chỉ là một yếu tố góp phần làm mực nước biển dâng tại bất kỳ địa điểm nào.
Theo Austermann, một khía cạnh quan trọng khác cần tính đến là sự sụt lún của nền đất, có thể xảy ra vì nhiều lý do. Theo Austermann, lũ lụt sẽ xảy ra như nhau cho dù bạn đang đứng ở bờ biển, cho dù đất dưới chân bạn sụt xuống hay mực nước biển dâng lên.
Trọng lượng nội tại của một thành phố có thể góp phần làm mực nước biển dâng tại chỗ như thế nào là điều mà các nhà khoa học tham gia nghiên cứu mới đang cố gắng tìm hiểu. Thành phố New York có trọng lượng đáng để nghiên cứu. Theo Tom Parsons, tác giả chính, nhà địa vật lý tại Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ, "Chúng tôi vừa nhập liệu tất cả khối lượng này." Nó gần giống như một dãy núi mà chúng ta đã xây dựng ở đó ở phía hạ Manhattan, vì vậy tất cả trọng lượng đó cũng đang đè xuống nó.
Phân tích trọng lượng của thành phố, đề cập đến trọng lượng của tất cả các nhà trong thành phố và có tất cả 1.084.954 nhà trong năm quận, là bước đầu tiên của các nhà nghiên cứu. Parsons và các đồng nghiệp đã sử dụng một mạng lưới để lập bản đồ thành phố trước khi tham khảo cơ sở dữ liệu gồm diện tích và tổng chiều cao của mọi nhà trong thành phố. Họ đã ước tính trọng lượng trong mỗi ô lưới bằng cách sử dụng kiến thức xây dựng và kết quả là 764 tỷ kilôgam cho tất cả các nhà ở Thành phố New York. Parsons nói: "Đó không phải là trọng lượng hoàn toàn chính xác, nhưng con số đó cung cấp cho chúng ta ý tưởng sơ bộ về mức độ tập trung của các nhà. Nhóm không tính đến trọng lượng của vỉa hè và đường sá để đơn giản.
Các nhà nghiên cứu tiếp theo đã lập bản đồ địa chất của Thành phố New York. Nền đá ở một số khu vực lân cận, chẳng hạn như khu trung tâm Manhattan, nằm sát bề mặt và có tương đối ít đất chịu nén. Kết quả là, nó ít bị sụt lún do trọng lượng. Thành phố đã mở rộng diện tích của mình bằng cách bồi lấn ở các khu vực khác, chẳng hạn như dọc theo bờ biển phía nam của Brooklyn. Mặc dù vật liệu bồi lấp có thể chứa nhiều loại vật liệu khác nhau, nhưng chúng đặc biệt dễ bị áp lực từ bất kỳ vật nặng nào ở trên vì không có vật liệu nào được đặt trên chúng. Địa chất ở các nơi khác được định vị giữa hai trạng thái vừa nêu.
Một tập hợp các mô phỏng được tạo ra để dự đoán cách các loại địa chất khác nhau phản ứng với áp lực đã được các nhà nghiên cứu đưa vào bản đồ phân bố nhà và loại địa chất. Kết quả cho phép họ xác định những khu vực mà tình trạng sụt lún do trọng lượng của chính thành phố có thể đặc biệt phổ biến.
Cuối cùng, họ kiểm tra dữ liệu vệ tinh để xác định có bao nhiêu vụ sụt lún đã thực sự xảy ra trên toàn thành phố trong mười năm qua. Kết quả là họ phát hiện ra rằng tốc độ trung bình hàng năm là từ một đến hai milimét. Việc so sánh các mô phỏng với các quan sát vệ tinh chỉ thể hiện tác động của trọng lượng thành phố đối với sự sụt lún này. Tuy nhiên, sự sụt giảm tổng thể, không chỉ trọng lượng đô thị, được tạo thành từ các yếu tố.
Theo các nhà nghiên cứu, ở những khu vực trọng lượng xây dựng tập trung nhiều hơn trên đất tơi xốp, nó có khả năng góp phần đáng kể vào việc sụt lún. Nghiên cứu này cũng giúp chúng ta hiểu các thành phố trên khắp thế giới có thể đang góp phần làm mực nước biển dâng cao đe cư dân ở đó như thế nào. Theo Austermann, "Như các tác giả công trình nghiên cứu nhấn mạnh..., việc so sánh giữa dữ liệu và các mô phỏng rất phức tạp." Nhà địa vật lý này nói thêm rằng nghiên cứu đưa ra ước tính sơ bộ về tình trạng sụt lún do trọng lượng đô thị chứ không phải tìm ra một phép tính chính xác và có rất nhiều điều chúng ta không hiểu.
Khả năng các nhà khoa học mô phỏng lại quá trình phát triển 400 năm của thành phố để nắm bắt và dự đoán đầy đủ các tác động từ trọng lượng của nó là một hạn chế đối với nghiên cứu. Do đó, họ không thể dự đoán trước bất kỳ sự sụt lún nào liên quan đến trọng lượng có khả năng xảy ra trong những năm tới. Theo Cathleen Jones, nhà vật lý tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL), "Họ lập mô phỏng toàn bộ sự sụt lút từ tải trọng ban đầu của tất cả các nhà như thể bằng cách nào đó chúng được xây dựng một cách thần kỳ trên nền đất hoặc đá không bị nén lại."
Nghiên cứu này là một lời nhắc nhở quan trọng về các vấn đề đang diễn ra ở các thành phố ven biển trên khắp thế giới, mặc dù nghiên cứu này mới chỉ xem xét thành phố New York. Khoảng 40% người dân trên địa cầu đã sống trong phạm vi 100 km tính từ bờ biển và đến năm 2050, gần 70% dự kiến sẽ sống ở thành phố. Do đó, các thành phố vốn đã dễ bị tổn thương do mực nước biển dâng cũng có thể phải vật lộn dưới sức nặng của chính chúng.
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống