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全球趨勢

全球沿海城市面臨沉沒危機,紐約、高雄在劫難逃

近期《地球的未來》期刊上,驚爆紐約市正在緩慢下沉,而台灣高雄將在2050年成汪洋?陳應欽攝

| 攝影 陳應欽

美國紐約面臨沉沒危機?!背後原因和市區龐大混凝土建築群有關,另外海平面上升也是主因之一。其實,全球沿海城市都面臨逐年下陷,就連台灣高雄更早曾被警告2050年將成汪洋!專家分析,先做這三點,才有辦法因應氣候變遷,阻止下沉。

近期《地球的未來》(Earth’s Future)期刊上,驚爆紐約市正在緩慢下沉,其中布魯克林、皇后區和曼哈頓下城區,下沉幅度尤其明顯。報告更指出,紐約市龐大的水泥建築群,是導致紐約下沉的其中一項主因。

美國地質調查局(USGS)的研究調查顯示,占地 777 平方公里的紐約市,過去以來一直承受高達 7.62 公噸的混凝土、玻璃和鋼材重量。倘若將建築中的家具設備、城市基礎設施,以及紐約市近 850 萬人口算進去,市區地面所承受的總重量將相當驚人。

紐約市下沉的元兇為何?

美國地質調查局的地球物理學家帕森斯(Tom Parsons)指出,自冰河時期結束後,紐約所在的地層就曾經歷自然沉降現象,但隨著紐約逐漸成為繁榮都市,高樓建築的巨大重量,也加劇了這種現象。

由於市區密集大樓建設,導致紐約市每年下沉0.1~0.2公分,這樣幅度短期看不嚴重,但對沿海城市卻是重大警訊。在地球暖化加劇下,紐約市周圍海平面上升的幅度為每年0.3~0.4公分,此消彼長下,恐加速紐約市沉沒的倒數計時。

帕森斯認為,紐約的沉降現象反映了全球沿海城市的處境,隨著城市化、市區移民增加,以及海平面上升,沿岸地區正逐漸沒入水中。關於建築物如何造成城市沉降現象,帕森斯也給出詳盡解釋。

大型建築物在地面累積的重壓,壓縮了土壤間的縫隙,造成第一次沉降;建築物壓力隨後會不斷壓縮地層密度較低的黏土層,造成第二次沉降,且這種壓密作用將無限期持續下去。

圖/由於市區密集大樓建設,導致紐約市每年下沉 0.1~0.2 公分,這樣幅度短期看不嚴重,但對沿海城市卻是重大警訊。Pexels by Filippo Bergamaschi

氣候變遷重要議題:海平面上升

某些沿海城市的下沉速度相當驚人,有時甚至超過海平面上升幅度。羅德島大學海洋學教授東特(Steven D’Hondt)表示,某些城市每年會下沉數公分,按照這速度,很快城市下沉的程度,將遠超海平面上升幅度,最終城市將承受不住自身重量沒入水中。

其中,東南亞國家城市占了相當大比重。如印尼首都雅加達部分地區,每年下沉將近 2~5 公分,菲律賓馬尼拉、孟加拉吉大港、巴基斯坦喀拉嗤等地,也因地層下陷而導致基礎設施損壞、洪水頻繁入侵。

遠在內陸地區的墨西哥首都墨西哥城,在西班牙殖民期間地下含水層遭到排乾,導致城市每年以 50 公分驚人速度下沉。

一般而言,沿海城市的下沉是自然發生的,但這種現象被人類大幅度加速了。人們不僅興建高樓大廈增加地面負荷,還抽取地下水、開採石油及天然氣,種種人為因素,也使得專家難以迅速釐清各地下層的主因,並提出相應解決方案。

圖/氣候變遷的重要議題:全球暖化造成海平面上升。歐萊德提供

超抽地下水,與不當人為興建高樓都是問題

帕森斯認為,沿海城市沉降現象的解決之道,可分為以下三項。

第一項方案是「停止人為興建」,或在興建時確保地基夠穩固。以紐約市為例,雖然大部分基岩屬於片岩、大理石和片麻岩,這些岩石仍具有一定彈性和易碎性;曼哈頓下城區情況更艱困,其地基主要由黏土層和人工填料組成,耐重性嚴重不足,也是該區下沉明顯的主因。帕森斯認為,確保大型建築物被建造在最堅實的基岩上,有助於減緩城市下沉趨勢。

第二項方案是「避免超抽地下水」,確保地下含水層不被掏空。帕森斯警告,城市化發展恐增加地下水抽取量,並建造大量建築應對不斷成長的人口。因此,如何達成城市供水需求,同時保持地下水資源永續,將是這些城市需要衡量的課題。

第三項方案是「建造防洪牆並定期維護」,雖然這種方式最常見,卻往往處理得不完善。日本做法可以作為借鑑,東京都採取雙管齊下的防汛策略,不僅建立了混凝土堤壩、海堤、防洪抽水站、防洪閘等實體基礎建設,也結合社會政策,建立防汛演習和災害預警系統。

高雄也在下沉中?

事實上,台灣也有類似危機。據綠色和平2020年研究指出,台灣海平面上升速度是全球平均值的兩倍,加上風暴潮(Storm Surge)影響,若不積極減碳,推估2050年全島將有2120平方公里受影響,例如整個高雄市區預測將成為一片汪洋。

同時因為近三年旱災頻傳,高雄頻鑿水井,也引發擔憂。5月2日高雄議員鍾易仲便表示,高雄林園連續三年積極抽地下水救旱,地層下陷、海水入侵的恐怖現象也許即將發生。

如此看來,國人絕對得提前做好因應。

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