根據(jù)《美國國家科學(xué)院院刊Nexus》刊載的一項(xiàng)新研究[1]，從紐約到華盛頓特區(qū)等地方，美國東海岸的大片地區(qū)正在下沉，其下沉速度最快的地方可達(dá)每年6毫米。那么，美國這些沿海城市最終會沉到低于海平面，并被海水淹沒嗎？

縱觀世界各地的沿海城市，一座座高樓大廈拔地而起，人口在這里大量聚集。與此同時(shí)，無論是在中國，還是在美國，一些沿海城市面臨著不斷下沉的問題。而全球海平面又不斷上升，這讓沿海城市未來更加面臨“水城”挑戰(zhàn)。這一切的背后，人類要負(fù)責(zé)。

雖然城市的這種下沉目前還無法直接感知出來，但利用雷達(dá)衛(wèi)星數(shù)據(jù)測出的地面垂直運(yùn)動速率，研究人員估計(jì)，美國東海岸100公里內(nèi)的多片地區(qū)和基礎(chǔ)設(shè)施有地面下沉的危險(xiǎn)，這會導(dǎo)致道路、管道、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施的破壞。根據(jù)這項(xiàng)研究，77%至99%的沿海州際公路以及相關(guān)道路都有一定程度的下沉。

研究顯示，美國東海岸地區(qū)一半以上的基礎(chǔ)設(shè)施受到高下沉速率的威脅，諾福克、樸茨茅斯和弗吉尼亞海灘，以及紐約、新澤西和巴爾的摩都是最危險(xiǎn)的。弗吉尼亞州東南部是東海岸下沉速率最快的地區(qū)之一，可達(dá)每年6毫米。

該研究作者之一、弗吉尼亞理工大學(xué)副教授Shirzaei表示:“通過這項(xiàng)研究，我們強(qiáng)調(diào)陸地下沉并不是一種無形的威脅。它影響到你、我和每個(gè)人，這可能是漸進(jìn)的，但影響是真實(shí)的。”

至于城市下沉的原因，一方面是因?yàn)槿祟惢顒訉?dǎo)致的，另一方面則是由于自然原因。

在遍布高樓大廈的大城市中，大量建筑物讓地面承受了巨大的重量。以紐約為例，這座大都市共有上百萬棟的建筑物，它們加起來總重超過7億噸。大型建筑物再加上地鐵、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施，它們改變地下土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤沉降，紐約每年因此而下沉大約2毫米。

建筑物導(dǎo)致城市下沉的同時(shí)，這也會反過來對建筑物造成破壞。研究顯示，紐約JFK機(jī)場平均下沉速率為每年1.7毫米，不同區(qū)域的下沉速率從每年0.8到2.8毫米。

如果是均勻沉降，那可能不是什么大問題。但這種不同的下沉速率導(dǎo)致建筑物其中一側(cè)比另一側(cè)下沉得更快，這將會扭曲建筑物，引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞。即使每年地面下沉只有幾毫米，也有可能導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)開裂。

除了建筑物壓實(shí)地表導(dǎo)致下沉之外，人類大量抽取地下水也會導(dǎo)致地面下沉。長期以來，人們?yōu)榱藵M足城市生活供水、工業(yè)生產(chǎn)用水、農(nóng)業(yè)灌溉，大量抽取地下水，抽水速度超過了自然補(bǔ)充速度，導(dǎo)致地下水位不斷下降，失去了對地下層的支撐作用，從而加速了城市下沉。

另一方面，自然之力也讓城市不斷下沉。在成千上萬年前的冰川時(shí)代，北美洲被厚厚的冰川覆蓋。當(dāng)后來大地回暖，冰川融化退去后，地殼逐漸回彈，但紐約等地區(qū)的回彈速度相對較慢，導(dǎo)致城市逐漸下沉。

此外，大西洋沿岸的地殼沉降是一個(gè)常見的自然現(xiàn)象。這種沉降可能由于地球內(nèi)部構(gòu)造的變化、板塊運(yùn)動和地殼變形等因素引起，導(dǎo)致城市整體下沉。或者河流的改道可能導(dǎo)致沉積物重新分布，改變了地表的支撐結(jié)構(gòu)，這也會讓城市下沉。

與此同時(shí)，隨著人類活動排放出越來越多的溫室氣體，導(dǎo)致全球氣溫不斷升高，進(jìn)而讓極地冰川大量融化、海水膨脹，這讓海平面上升的速度不斷加快。目前，全球海平面上升的速度大約是每年4毫米，這個(gè)速度甚至還趕不上一些城市的下沉速度。

研究人員表示，每下沉一毫米，海洋潮汐、風(fēng)暴潮就更容易向內(nèi)陸蔓延，摧毀越來越多沿海城市的基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí)，這也有可能破壞陸地的地形，所以下雨時(shí)有些地區(qū)可能會被洪水淹沒，導(dǎo)致沿海城市更容易發(fā)生洪災(zāi)。

在更早的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)亞洲的一些沿海城市也在面臨快速下沉的問題。在印尼的雅加達(dá)，由于地下蓄水層坍塌，地面每年下沉34毫米，最嚴(yán)重的地方甚至高達(dá)每年200毫米。

按照目前的下沉速度以及海平面的上升速度，在未來30年內(nèi)，北雅加達(dá)95%的地區(qū)可能會被海水淹沒。雖然這座城市正在計(jì)劃建造一座巨大的海堤來阻擋海水，但除非地面停止沉降，否則將是徒勞無功。

研究還顯示，中國有兩座城市的下沉速度較快，分別是天津和上海，前者每年下沉達(dá)到52毫米，后者大約27毫米。

面對沿海城市的下沉，一方面是要合理利用地下水資源，避免過度抽取。另一方面，也需要全人類減少碳排放，減緩全球變暖的步伐，讓海平面不至于快速上升。此外，人類也需要通過科技創(chuàng)新來積極應(yīng)對城市下沉問題。

參考文獻(xiàn)

[1] Leonard O Ohenhen, Manoochehr Shirzaei, Patrick L Barnard, Slowly but surely: Exposure of communities and infrastructure to subsidence on the US east coast, PNAS Nexus, 2024, 3, 426.