زمین زیر پای شهرها در حال فرونشست است؛ بررسی ۴۶۵ شهر جهان
فرزانه جعفری همبری، توانانیوز ـ شهرها فقط با خطر سیل، زلزله و افزایش دما مواجه نیستند؛ در بسیاری از مناطق جهان، زمین به‌آرامی در حال پایین رفتن است. این پدیده که «فرونشست زمین» نام دارد،...
فرزانه جعفری همبری، توانانیوز ـ شهرها فقط با خطر سیل، زلزله و افزایش دما مواجه نیستند؛ در بسیاری از مناطق جهان، زمین به‌آرامی در حال پایین رفتن است. این پدیده که «فرونشست زمین» نام دارد، می‌تواند ساختمان‌ها، جاده‌ها، خطوط راه‌آهن و شبکه‌های انتقال آب را تهدید کند. برداشت بیش از حد آب‌های زیرزمینی یکی از عوامل مهم این پدیده است؛ خطری که گاهی تا زمان مشاهده ترک‌های ساختمانی یا اختلال در زیرساخت‌ها، چندان محسوس نیست.
بررسی ۴۶۵ شهر جهان با تصاویر ماهواره‌ای
یک پژوهش علمی منتشرشده در اکتبر ۲۰۲۶، با استفاده از داده‌های راداری ماهواره‌ای، وضعیت فرونشست زمین را در ۴۶۵ شهر جهان با جمعیت بیش از یک میلیون نفر بررسی کرده است. داده‌های این پژوهش دوره ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۳ را پوشش می‌دهند.
نتایج نشان می‌دهد فرونشست در بخش‌هایی از جنوب شرق آسیا، غرب و مرکز آسیا و آمریکای شمالی شدت بیشتری دارد؛ بااین‌حال، این پدیده در مناطقی از آمریکای جنوبی، آفریقا و روسیه نیز مشاهده شده است.
وضعیت شهرها یکسان نیست؛ در برخی مناطق سرعت فرونشست کاهش یافته، اما بخش‌هایی از همین مناطق همچنان با تداوم یا تشدید آن روبه‌رو هستند. بنابراین، کاهش سرعت فرونشست در یک منطقه لزوماً به معنای پایان خطر نیست.
مکزیکوسیتی؛ شهری که از فضا زیر نظر گرفته می‌شود
مکزیکوسیتی یکی از نمونه‌های شناخته‌شده فرونشست زمین در جهان است. این شهر روی بستر دریاچه‌ای باستانی ساخته شده و برای تأمین بخشی از آب مورد نیاز خود به منابع آب زیرزمینی وابسته است.
برداشت گسترده از آبخوان‌ها، در کنار فشردگی رسوبات زیر شهر، باعث پایین رفتن تدریجی سطح زمین شده است. مشاهدات ماهواره‌ای نشان داده‌اند که در برخی نقاط شهر، سرعت فرونشست به چند سانتی‌متر در ماه می‌رسد.
تداوم این روند می‌تواند به ترک‌خوردگی جاده‌ها و ساختمان‌ها، آسیب به شبکه‌های انتقال آب و افزایش هزینه تعمیر زیرساخت‌ها منجر شود. نکته مهم آن است که تغییرات کوچک ماهانه، در طول سال‌ها روی هم انباشته می‌شوند و پیامدهای گسترده‌ای به وجود می‌آورند.
چرا برداشت آب زیرزمینی باعث فرونشست می‌شود؟
آب در فضاهای خالی میان ذرات خاک و رسوبات ذخیره می‌شود. با برداشت مداوم آب، فشار آب درون این فضاها کاهش می‌یابد و لایه‌های رسوبی ممکن است فشرده شوند. در نتیجه، سطح زمین پایین می‌رود.
البته همه انواع فرونشست ناشی از برداشت آب نیستند. استخراج نفت و گاز، فعالیت‌های معدنی، فشردگی طبیعی رسوبات و برخی فرایندهای زمین‌شناختی نیز می‌توانند در شکل‌گیری آن نقش داشته باشند.
یکی از نگرانی‌های مهم این است که فشردگی بعضی لایه‌های زیرزمینی برگشت‌ناپذیر باشد. حتی اگر سطح آب زیرزمینی دوباره افزایش پیدا کند، زمین الزاماً به ارتفاع اولیه خود بازنمی‌گردد.
پیامدهای جغرافیایی و اقتصادی فرونشست
فرونشست فقط یک مسئله زمین‌شناختی نیست، بلکه می‌تواند الگوی توسعه شهری و میزان خطرپذیری مناطق را تغییر دهد. مهم‌ترین پیامدهای آن عبارت‌اند از:
• افزایش آسیب‌پذیری ساختمان‌ها، جاده‌ها، پل‌ها و خطوط ریلی؛
• افزایش خطر آب‌گرفتگی در مناطق کم‌ارتفاع، به‌ویژه در نواحی ساحلی؛
• آسیب به شبکه‌های آب و فاضلاب و افزایش هزینه تعمیر زیرساخت‌ها؛
• کاهش ظرفیت ذخیره آب در برخی آبخوان‌ها بر اثر فشردگی لایه‌های زیرزمینی؛
• افزایش هزینه‌های مدیریت شهری و فشار اقتصادی بر ساکنان مناطق آسیب‌دیده.
در مناطق ساحلی، فرونشست می‌تواند پیامدهای افزایش سطح آب دریا را تشدید کند؛ زیرا سطح زمین پایین می‌رود و فاصله ارتفاعی آن با دریا کاهش می‌یابد.
نقش سنجش‌ازدور و GIS در شناسایی مناطق پرخطر
یکی از روش‌های مهم در مطالعات جدید، استفاده از رادار تداخل‌سنجی ماهواره‌ای یا اینسار (InSAR) است. این فناوری با مقایسه تصاویر راداری ثبت‌شده در زمان‌های مختلف، تغییرات بسیار کوچک سطح زمین را شناسایی می‌کند.
ترکیب داده‌های ماهواره‌ای با اطلاعات چاه‌های آب، زمین‌شناسی، تراکم جمعیت و نقشه زیرساخت‌ها در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، امکان تهیه نقشه‌های خطر و شناسایی مناطق اولویت‌دار برای مداخله را فراهم می‌کند.
در این رویکرد، هدف فقط اندازه‌گیری میزان فرونشست نیست؛ بلکه باید مشخص شود کدام محله‌ها، تأسیسات حیاتی و جمعیت‌ها بیشتر در معرض خطر قرار دارند.
جمع‌بندی
فرونشست زمین نمونه‌ای از مخاطراتی است که به‌آرامی شکل می‌گیرد، اما می‌تواند پیامدهای بلندمدت و پرهزینه‌ای داشته باشد. بررسی صدها شهر جهان نشان می‌دهد که این پدیده محدود به چند شهر شناخته‌شده نیست و برای شناخت دقیق آن، پایش مستمر و داده‌های مکانی قابل اعتماد ضروری است.
تجربه شهرهایی مانند مکزیکوسیتی نشان می‌دهد که مدیریت برداشت آب زیرزمینی باید با برنامه‌ریزی شهری و پایش ماهواره‌ای همراه شود.برای کشورهایی که با تنش آبی مواجه‌اند، پیشگیری از فرونشست تنها یک اقدام محیط‌زیستی نیست؛ بلکه بخشی از حفاظت از زیرساخت‌ها، امنیت سکونتگاه‌ها و توسعه پایدار به شمار می‌رود.
منابع
۱. پژوهش‌های منتشرشده در حوزه پایش فرونشست شهری با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای راداری.
۲. گزارش‌های علمی ناسا درباره کاربرد فناوری راداری ماهواره‌ای در شناسایی فرونشست زمین در مکزیکوسیتی.
۳. مطالعات علمی مرتبط با برداشت آب‌های زیرزمینی، فشردگی آبخوان‌ها و پیامدهای فرونشست زمین.