紐約正在下沉！

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“在超大規(guī)模建筑群的重壓之下，紐約市正在下沉！”今年5月，CNN、BBC等國外媒體不約而同發(fā)出警告。

美國地質(zhì)調(diào)查局地理學(xué)家湯姆·帕森斯主導(dǎo)的一項(xiàng)研究顯示：把紐約市的100萬余座建筑加起來，會(huì)得到大約7.62億噸的重量——這還不包括人口和所有其他基礎(chǔ)設(shè)施。這些建筑壓在地面上，就像保齡球壓在泡沫墊上，使地面擠壓、下沉，而氣候變化導(dǎo)致的海平面上升，又在“蠶食”美國東部的海岸線。這一切似乎都正預(yù)兆著紐約沉沒的噩夢。

盡管電影《后天》中海水淹沒城市的情形目前還不可能在紐約上演，但“紐約遭遇過桑迪（2012年）和艾達(dá)（2021年）兩大颶風(fēng)，暴雨期間，整個(gè)城市深受洪水之害。”湯姆·帕森斯對(duì)記者說：“城市化正是造成洪澇的原因之一?！?/p>

1889年9月27日，一座11層高的塔式建筑在紐約封頂，拉開了摩天大樓建設(shè)熱潮的序幕，直到今天，這座城市的建設(shè)都還未停止。如今，紐約擁有近900萬人口，橫跨五個(gè)行政區(qū)：曼哈頓、皇后區(qū)、布魯克林、斯塔頓島和布朗克斯，摩天大樓林立，繁華而擁擠。

然而近日，以湯姆·帕森斯為首的研究者在《地球的未來》雜志上發(fā)布了一篇文章，名為《紐約的重量：可能是下沉的原因》。他們計(jì)算出了集中在紐約市5個(gè)區(qū)的面積上，共108萬余座建筑的質(zhì)量——約為7620億公斤。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，研究者認(rèn)為建筑龐大的體量，很可能就是導(dǎo)致紐約“平均每年下沉1到2毫米，部分地區(qū)甚至下沉約4.5毫米”的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

然而，事實(shí)真的是這樣嗎？

探究答案前，我們必須先了解“沉降”是什么。

沉降是由于自然或人為導(dǎo)致的地面下沉，原因可能是地震、侵蝕、地下水開采、采礦活動(dòng)等等。2022年9月的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在全球48個(gè)人口最多的沿海城市中，有44個(gè)城市的下沉速度超過了海平面上升速度。然而，并不是所有的沉降都是由“超重”的建筑引起的，還需要結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)條件來作出判斷。

“只有在軟土層和由人工填充物組成的地基上，會(huì)有一些因建筑引起的沉降?！迸辽拐f，“在其他地方，我們發(fā)現(xiàn)許多更加復(fù)雜的下沉現(xiàn)象，原因都不盡相同：比如最后一個(gè)冰河期過后發(fā)生的冰后期松弛，或者過度抽取地下水?！?/p>

冰河期后，地球表面不斷變化：沉積物自然壓實(shí)，地面變形，構(gòu)造板塊斷裂并碰撞……研究者認(rèn)為，紐約市不斷下沉的原因更多源于冰河時(shí)代，而不是現(xiàn)代建筑。

早前科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，在美國東海岸，相較于緬因?yàn)澈湍洗笪餮鬄?，紐約所在的中大西洋灣的海平面上升速度更快。帕森斯說：“在最后一個(gè)冰河時(shí)代，有一個(gè)巨大而沉重的冰蓋壓在大陸的中心。”就像人躺在充氣床墊的中間時(shí)，床墊的兩邊會(huì)膨脹一樣，北美中部冰川的重量導(dǎo)致海岸隆起。他補(bǔ)充道：“當(dāng)冰融化時(shí)，整個(gè)過程就會(huì)逆轉(zhuǎn)……這就是東部沿海地區(qū)（包括紐約）每年下沉2毫米的原因?！彼?，由于冰川融化后的反彈，即使把這座大都市的數(shù)百萬棟建筑都拆除運(yùn)走，紐約市下方的土地仍將以大致相同的速度繼續(xù)下沉。

除此之外，紐約地下還包括黏土、沙土、湖泊沉積物、海岸沉積物以及露出地表的基巖，海岸線附近還有大量人工填料，即人造陸地。城內(nèi)部分地區(qū)的土壤層和沿海的造陸材料是可壓縮的，也極易出現(xiàn)沉降。

就像全球大部分沿海城市一樣，紐約坐落在河流三角洲上——河口處是平坦、肥沃的平原，這里的土壤層就像泥炭地一樣，軟且疏松。隨著時(shí)間的推移，三角洲沉積物自然會(huì)受到自身重量的壓縮，但河流會(huì)源源不斷輸送泥沙等沉積物，來彌補(bǔ)逐漸下降的陸地。不過，為了防洪，城市通常將河流限制在堤岸內(nèi)，從而阻止了新的沉積物到達(dá)三角洲。此外，在上游的河流筑壩也會(huì)阻止泥沙的輸送，導(dǎo)致下沉和洪水。這幾個(gè)因素目前對(duì)世界各地的許多三角洲地區(qū)構(gòu)成威脅。

在自然條件本就不理想的基礎(chǔ)下，人們對(duì)地下水的過度開掘，也加快了紐約的下沉。

紐約市人口高達(dá)近900萬，位列世界人口密度前十?！半S著人口增長，人們對(duì)水的需求量也增加了，不得不從含水層取水?？梢允挚隙ǖ卣f，抽取地下水是世界各地地面下沉的主要原因?！碧﹣喌倌崾桥炼嗤叽髮W(xué)的土木工程師，也是聯(lián)合國教科文組織地面沉降國際倡議（LaSII）的主席。他說：某些地下含水層中的巖石和沉積物就像海綿，上面布滿了被稱為“孔隙”的空隙。這些孔隙充滿了水，如果水被除去，孔隙就會(huì)在土壤的重壓下被壓扁或收縮。這就是為什么抽取地下水會(huì)導(dǎo)致地面變緊，從而導(dǎo)致沉降的原因。

“大多數(shù)新聞都說摩天大樓是問題所在，其實(shí)不是”，帕森斯解釋道。雖然城市的一部分是在人工造陸的土地上建造的，但紐約大多數(shù)摩天大樓都建在堅(jiān)固的基巖上。這座濱海城市的緩慢衰退更多與地質(zhì)有關(guān)，而不是與建筑有關(guān)。帕森斯補(bǔ)充說，除了下沉之外，實(shí)際上，紐約市的海平面上升速度比陸地下降速度快。他說：“如果沒有海平面上升，陸地沉降還不足為懼。”

湯姆·帕森斯在接受《時(shí)代》雜志采訪時(shí)表示，紐約市部分地區(qū)最終被永久淹沒的可能性是“不可避免的”，且“地面在下沉，水在上升。在某個(gè)時(shí)候，它們終會(huì)相遇”。

海平面上升，是指全球平均海平面隨著時(shí)間的推移而上升。通常有兩個(gè)原因：氣候變化引起水的熱膨脹，冰蓋冰川的融化。它們都有可能導(dǎo)致沿海洪水，使位于海岸線上的城市極易受到大規(guī)模風(fēng)暴或颶風(fēng)的影響，甚至滲透現(xiàn)有的淡水資源，更不用說風(fēng)暴和洪水還會(huì)加劇農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的惡化。

紐約下沉加劇了海平面上升的影響，這里海平面上升的速度大約是全球平均水平的兩倍。據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，自1950年以來，紐約市兩側(cè)的水位已經(jīng)上升了約22厘米，且由于海平面上升和氣候變化加劇的共同作用，到本世紀(jì)末，由風(fēng)暴引發(fā)的大洪水事件的頻率可能將會(huì)是現(xiàn)在的四倍。

2012年，紐約遭受颶風(fēng)桑迪襲擊，部分地鐵被淹，大面積基礎(chǔ)設(shè)施被破壞。2021年，颶風(fēng)艾達(dá)帶來的暴雨淹沒這座城市的部分地區(qū)，數(shù)人被淹死。科學(xué)家預(yù)測到2050年，美國的平均海平面將上升約30厘米，到那時(shí)，颶風(fēng)會(huì)來得更加頻繁。并且，彼時(shí)世界上70%的人口將是城市居民，人口的繁榮還將加劇地面沉降和氣候危機(jī)——因?yàn)楦嗟娜诵枰_采更多的地下水，建設(shè)更多的建筑和道路。

研究人員在《地球的未來》雜志文章里寫道：“紐約市高度集中的840萬人口面臨著不同程度的洪水危害。隨著氣候危機(jī)的加深，紐約市面臨的風(fēng)險(xiǎn)也將出現(xiàn)在世界上許多其他沿海城市?！迸辽咕娴?，紐約和其他沿海城市“必須為此做出行動(dòng)”。如果時(shí)常發(fā)生沿海洪水，海水會(huì)腐蝕鋼鐵，破壞建筑物，甚至造成人員死亡——這是我們都不想看到的結(jié)果。

弗吉尼亞理工大學(xué)環(huán)境安全專家希爾扎耶說，沿海地區(qū)的一個(gè)主要問題是洪泛平原的變形。“該地區(qū)必須有一定的坡度，這樣如果有強(qiáng)降水，水就會(huì)順坡排走。但是當(dāng)建筑物過重，造成局部下沉?xí)r，就會(huì)暫時(shí)改變洪泛區(qū)的坡度?！边@仿佛是創(chuàng)造了一個(gè)巨大的碗來盛裝暴雨，浸泡道路和建筑物。更糟糕的是，氣候變化已經(jīng)導(dǎo)致了更猛烈的降雨和颶風(fēng)，以及更強(qiáng)的風(fēng)暴潮，這些風(fēng)暴潮還會(huì)不斷將水墻推向內(nèi)陸。

地面沉降和海平面上升并非無法緩解。就紐約市而言，專家給出過一些建議，部分也已被采納：將水重新注入地下，以恢復(fù)土壤的支撐力；將建筑固定在穩(wěn)定的基巖上，就像曼哈頓的摩天大樓一樣。但其實(shí)更好的辦法，是恢復(fù)自然的沿海濕地。當(dāng)濕地生態(tài)健康時(shí)，它們會(huì)從河流中吸收泥沙，從而補(bǔ)充沉積物。濕地也像天然的海堤一樣，成為海洋與城市的過渡區(qū)，吸收風(fēng)暴潮，防止它們淹沒城市?；謴?fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)，還可以促進(jìn)生物多樣性，并將沿海土地從不堪重負(fù)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)變成既能適應(yīng)城市下沉，又能抵抗海平面上升的工具。

但令人遺憾的是，這種緩解措施很難跟上沿海城市發(fā)展的步伐。帕森斯對(duì)此也表示憂心：“人們都想住在沿海地區(qū)，那里有更多（就業(yè)）機(jī)會(huì)?！钡缜拔乃f，人口繁榮的B面即是自然災(zāi)害的加劇。

需要同時(shí)面對(duì)地面沉降和海平面上升的城市，不只紐約一座。

印度尼西亞雅加達(dá)的部分地區(qū)，每年下沉近30厘米。美國特拉華州部分地區(qū)，東海岸附近的下沉速度為每年10毫米。墨西哥首都，墨西哥城也在緩緩沉下海面。而荷蘭鹿特丹，面對(duì)上升的海面只能望而興嘆……

地面沉降已經(jīng)為一些國家敲響了警鐘。

雅加達(dá)位于爪哇島西北海岸，是印度尼西亞的首都，也是世界上下沉速度最快的城市。如今，它大約40%的地區(qū)位于海平面以下，由于爪哇海面上升及人為過度開采地下水，導(dǎo)致的洪水更是常見?？茖W(xué)家曾警告說，到2030年，雅加達(dá)的大部分地區(qū)將無法居住。然而，這種趨勢很難緩解：爪哇島是世界上人口最多的島嶼，淡水資源稀缺，當(dāng)?shù)卣疅o力為城市及周邊900萬居民提供淡水。種種危機(jī)促使印尼正將首都從雅加達(dá)遷往1300公里外的努沙塔拉——印尼人在婆羅洲島上專門建造的一個(gè)城市。

位于墨西哥灣的美國城市休斯敦也正在經(jīng)歷快速下沉。休斯敦建在一個(gè)河流三角洲平坦、低洼的河口上，就海拔而言，它從未有過大幅度的下降，但與雅加達(dá)一樣，過度的地下水開采一直是城市下沉的罪魁禍?zhǔn)住Ｑ芯空哒J(rèn)為，“休斯敦通過水資源管理減緩了地面沉降，但他們?nèi)杂幸粋€(gè)大問題并未解決——石油開采”。這里的巖石孔隙中充滿碳?xì)浠衔铮词突蛱烊粴?，開采這些資源造成的土層變化，也與抽取地下水類似。

墨西哥首都的形勢更是不容樂觀。在墨西哥城的部分地區(qū)，抽取地下水每年造成高達(dá)約36厘米的下沉。在上個(gè)世紀(jì)，墨西哥首都已經(jīng)下沉了大約83厘米，甚至造成了建筑物扭曲，破壞了基礎(chǔ)設(shè)施。雖然地下水開采是主要原因，但這座城市不同尋常的地理位置也起了一定作用：墨西哥城的大部分建筑都建在一個(gè)填充湖上，并且舊的湖床很軟，被水浸透，很容易被壓扁。

在荷蘭的部分地區(qū)，土地每年下沉0.38到0.5厘米。烏得勒支大學(xué)和非營利研究機(jī)構(gòu)德爾塔斯的地質(zhì)學(xué)家吉爾斯·厄肯斯表示，下沉的主要原因是人類在干預(yù)濕地。人們排干泥炭濕地以開墾農(nóng)田，也會(huì)導(dǎo)致土壤松弛：當(dāng)濕地干涸時(shí)，空氣中的氧氣潛入土壤，微生物開始吞食泥炭——即動(dòng)植物腐敗物——并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳作為能量。這會(huì)使土壤收縮，導(dǎo)致下沉。厄肯斯說，盡管這個(gè)問題現(xiàn)今主要發(fā)生在農(nóng)村地區(qū)，但荷蘭的一些城市，比如豪達(dá)，就是建在泥炭土之上的。

此外，荷蘭港口城市鹿特丹也正在以每年約1.5厘米的速度下沉，目前這座城市已經(jīng)低于海平面90%左右。盡管荷蘭人擅長修筑各種水壩、堤壩、水泵和海堤，以保護(hù)自己免受海洋侵害，但這些都只是治標(biāo)不治本。他們排干泥炭沼澤會(huì)造成每年最大8厘米的下沉，再加上海平面預(yù)計(jì)到2050年將上升14到47厘米，鹿特丹等低洼城市的未來充滿了不確定性。

（編輯 周影）