Τα νησιά θερμότητας εμφανίζονται κάτω από τις πόλεις

Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, οι πόλεις μπορούν να γίνουν πολύ ζεστές σε σύγκριση με τις γύρω αγροτικές περιοχές – απλά κοιτάξτε τη Νέα Ορλεάνη και τη Νέα Υόρκη

σε συγκριση

σε κοντινές περιοχές με λιγότερες αδιαπέραστες επιφάνειες. Αυτό το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας

συμβαίνει

γιατί τα κτίρια και άλλες υποδομές απορροφούν και εκπέμπουν εκ νέου τη θερμότητα του ήλιου περισσότερο από τα φυσικά τοπία. Οι θερμοκρασίες της ημέρας στις αστικές περιοχές μπορεί να καταλήξουν να είναι 1 έως 7 βαθμούς Φαρενάιτ υψηλότερες από αυτές στις απομακρυσμένες περιοχές.

Αλλά δεν είναι μόνο η θερμοκρασία της επιφάνειας και του αέρα που μπορεί να αυξηθεί – το έδαφος θερμαίνεται επίσης. Η αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα, σε συνδυασμό με τις επιπτώσεις των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και των υποδομών, μπορεί

αιτία

υπόγεια θερμικά νησιά κάτω από αστικές περιοχές. Αυτή η «υπόγεια

κλιματική αλλαγή

» επηρεάζεται επίσης από τη θέρμανση εσωτερικών χώρων και τις συσκευές λειτουργίας σε κτίρια που διοχετεύουν θερμότητα στο έδαφος.

[Related: A new climate report finally highlights the importance of our decisions.]

Δεδομένου ότι τα εδάφη, τα πετρώματα και τα υλικά κατασκευής μπορούν να παραμορφωθούν όταν υποβάλλονται σε διακυμάνσεις θερμοκρασίας, α

πρόσφατη μελέτη

δημοσιευτηκε σε


Μηχανική

Επικοινωνιών

προσπάθησε να αξιολογήσει εάν οι υπόγειες θερμικές νησίδες μπορούν να προκαλέσουν παραμορφώσεις του εδάφους. Αυτές οι παραμορφώσεις θα συνεχίσουν να επηρεάζουν την απόδοση των αστικών υποδομών.

«Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης υποστηρίζουν ότι οι παραμορφώσεις του εδάφους που προκαλούνται από την υπόγεια κλιματική αλλαγή μπορεί να είναι επαρκούς μεγέθους για να επηρεάσουν την καθημερινή λειτουργία και τη μακροπρόθεσμη ανθεκτικότητα των πολιτικών κατασκευών και υποδομών», λέει.

Alessandro Rotta Loria

συγγραφέας μελέτης και επίκουρος καθηγητής πολιτικών και περιβαλλοντικών μηχανικών στο Northwestern University.

Πιθανώς υπερβολική γωνιακή παραμόρφωση, κλίση και/ή ρωγμή των δομικών μελών μπορεί να επηρεάσει τις αισθητικές και λειτουργικές απαιτήσεις της υποδομής. Ευτυχώς, αυτές οι αλλαγές δεν αντιπροσωπεύουν απαραίτητα αντίκτυπο στην απόδοσή τους και δεν απειλούν την ασφάλεια των ανθρώπων, λέει η Rotta Loria.

Πώς η υπόγεια κλιματική αλλαγή επηρεάζει το έδαφος

Οι ακραίες αλλαγές στην υπόγεια θερμοκρασία κάτω ή κοντά σε υποδομές επιβάλλουν κλίσεις θερμοκρασίας που μπορούν να προωθήσουν την κίνηση του νερού των πόρων. Η ξήρανση και η διαβροχή του εδάφους είναι υπεύθυνη για τάσεις και παραμορφώσεις που μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στις κατασκευές, λέει

Κλαούντια Ζαπάτα

γεω-μηχανικός και αναπληρωτής καθηγητής στη Σχολή Βιώσιμης Μηχανικής και του Δομημένου Περιβάλλοντος στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

«Αν και αυτό δεν είναι ένα νέο ζήτημα που πρέπει να αντιμετωπίσουν οι γεωτεχνικοί μηχανικοί, μεγαλύτερες περίοδοι υψηλής θερμοκρασίας μπορούν να προάγουν πιο σημαντικές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε υγρασία», λέει ο Zapata. «Η ακόρεστη κατάσταση θα επεκταθεί σε βαθύτερες περιοχές, προκαλώντας μεγαλύτερες παραμορφώσεις από αυτές που επιτρέπονται από τους οικοδομικούς κώδικες».

Ο αντίκτυπος σχετίζεται γενικά με τον τύπο του εδάφους και την έκταση ξήρανσης ή διαβροχής, μεταξύ άλλων παραγόντων. Για παράδειγμα, τα αμμώδη υλικά δεν είναι τόσο επιρρεπή σε μεγάλες παραμορφώσεις υπό συνθήκες κλιματικής αλλαγής, σε αντίθεση με τα βαριά από πηλό εδάφη, λέει ο Zapata.

Κατά την ανάλυση των πιθανών επιπτώσεων των κατασκευών, η Rotta Loria λέει ότι πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ξεχωριστά χαρακτηριστικά των διαφορετικών πόλεων και η υποδομή τους. Οι παλαιότερες και πυκνότερες πόλεις μπορεί γενικά να βιώσουν μια πιο έντονη υπόγεια κλιματική αλλαγή, η οποία μπορεί να μεταφραστεί σε πιο σημαντικές επιπτώσεις στις αστικές υποδομές.

[Related: Why some

climate change

adaptations just make things worse.]

«Μεγάλες πόλεις όπως η Νέα Υόρκη, οι οποίες είναι πυκνοδομημένες και πλούσιες σε υπόγειες κατασκευές και πηγές θερμότητας, παρουσιάζουν μια ιδιαίτερα έντονη υπόγεια κλιματική αλλαγή», λέει η Rotta Loria. «Για αυτόν τον λόγο, αυτές οι πόλεις μπορεί να είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς σε διαρθρωτικά και λειτουργικά ζητήματα υποδομής μακροπρόθεσμα».

Οι παραμορφώσεις του εδάφους που προκαλούνται από την υπόγεια κλιματική αλλαγή αναπτύσσονται αργά, αλλά συνεχώς, επομένως θα πρέπει να μετριαστούν τα επόμενα χρόνια για να αποφευχθούν ανεπιθύμητες επιπτώσεις σε δομές και υποδομές, προσθέτει.

Μετριασμός της υπόγειας κλιματικής αλλαγής σε έναν κόσμο που θερμαίνεται

Η υπόγεια κλιματική αλλαγή παρουσιάζει μια ευκαιρία για τους πολεοδόμους και τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής να «ενισχύουν τη

βιωσιμότητα

των αστικών περιοχών παγκοσμίως», λέει η Rotta Loria.

Για παράδειγμα, η εφαρμογή θερμομόνωσης σε υπόγειους φακέλους κτιρίων και περιβλήματα μπορεί να ελαχιστοποιήσει την ποσότητα της απορριπτόμενης θερμότητας που θα διοχετευόταν στο έδαφος. Η εγκατάσταση ρηχών γεωθερμικών τεχνολογιών για την απορρόφηση τουλάχιστον μέρους της θερμότητας από τα υπόγεια, τα γκαράζ και τις σήραγγες για την επαναχρησιμοποίησή της σε κτίρια και υποδομές για θέρμανση χώρων και παραγωγή ζεστού νερού είναι επίσης μια σημαντική δυνατότητα.

[Related: Urban sprawl defines unsustainable cities, but it can be undone.]

ΕΝΑ

Μελέτη 2022

δημοσιευτηκε σε

Επικοινωνίες για τη φύση

είπε ότι η ανακύκλωση της υποεπιφανειακής θερμότητας, η οποία συσσωρεύεται λόγω της κλιματικής αλλαγής και της αστικοποίησης, είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους θέρμανσης χώρων για διάφορες τοποθεσίες. Η ανακύκλωση της υποεπιφανειακής θερμότητας καθιστά δυνατή την αξιοποίηση των θερμαινόμενων κλιματικών συνθηκών ενώ ταυτόχρονα βοηθά την κοινωνία να κινηθεί προς μια οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

Η Rotta Loria λέει ότι οι παρεμβάσεις μετασκευής που στοχεύουν στην ενίσχυση της ενεργειακής απόδοσης και των γεωθερμικών εγκαταστάσεων για την επαναχρησιμοποίηση της υποεπιφανειακής απορριπτόμενης θερμότητας είναι «δύο συγκεκριμένες και σχετικά απλές στρατηγικές μετριασμού» που θα παρεμπόδιζαν την υπόγεια κλιματική αλλαγή και τις επιπτώσεις της στις αστικές υποδομές σε έναν κόσμο που θερμαίνεται. Με όλες τις επιπτώσεις που έχει και θα έχει σύντομα η κλιματική αλλαγή στις πόλεις, είναι καλύτερο να δράσουμε νωρίτερα έναντι αργότερα.