Maaperän lämpösaarekkeet voivat vahingoittaa suurkaupunkeja
Tutkimus viittaa siihen, että lämpötilan nousu kaupunkien alla maaperässä voi vaurioittaa rakennuksia ja teitä.
Kartoitus Chicagon alla olevan maaperän aineksista. Aineesta riippuen maaperän lämpö voi aiheuttaa laajenemista tai supistumista, mikä puolestaan voi vaurioittaa rakennuksia ja infrastruktuuria.
Kohtaus muistuttaa katastrofielokuvaa: rakennukset ja tiet halkeilevat tai vajoavat maahan suurkaupungissa, koska maaperään muodostuu kohoumia tai kuoppia.
Vaikka kenenkään ei tarvitse olla huolissaan siitä, että pilvenpiirtäjä vajoaisi yhtäkkiä useita metrejä maan sisään, suurkaupunkien maaperässä tapahtuvat muutokset on syytä ottaa huomioon.
Näin toteavat yhdysvaltalaisen Northwestern-yliopiston tutkijat.
Tutkijat ovat osoittaneet, että lämpötilan nousu suurkaupunkien maaperässä voi aiheuttaa muutoksia maaperän aineksissa, mikä voi johtaa vahinkoihin rakennuksissa ja infrastruktuurissa.
Heidän tuloksensa on julkaistu Nature Communications Engineering -lehdessä.
Aiemmat tutkimukset osoittavat, että suurkaupunkien rakennuksista ja metroliikenteestä peräisin oleva lämpö nostaa maaperän lämpöä keskimäärin 0,1–2,5 astetta kymmenessä vuodessa.
Ilmiötä kutsutaan "maanalaisiksi lämpösaarekkeiksi". Lämpötilan nousu on jo yhdistetty pohjaveden saastumiseen ja asukkaiden terveysongelmiin, kuten astmaan ja lämpöhalvaukseen.
Uusi tutkimus osoittaa, että myös rakennukset ja infrastruktuuri kärsivät.
Lämpösaarekkeita syntyy, kun kaupunkien lämpö ikään kuin kapseloituu maaperään muun muassa maata peittävien tiilien ja asfaltin vuoksi.
Kartta lämpötiloista eri puolilla Chicagoa. Tutkijat mittasivat lämpötilaa 150:llä anturilla eri puolilla kaupunkia.
Anturiverkko mittasi lämpötiloja
Tutkijat sijoittivat 150 lämpötila-anturia eri paikkoihin Chicago Loopin kaupunginosassa.
Antureita oli maan päällä ja maan alla, kaduilla, kellareissa, metrossa ja maanalaisissa pysäköintihalleissa.
Kerättyjä lämpötilatietoja verrattiin sitten mittauksiin, jotka oli tehty Grant Parkin kaupunginosassa sijaitsevalla viheralueella.
Tulokset osoittivat, että Chicago Loopissa oli kymmenen astetta lämpimämpää kuin Grant Parkissa.
Mittauksista selvisi myös, että ilman lämpötila maanalaisissa rakenteissa voi olla jopa 25 astetta korkeampi kuin normaali maanpinnan lämpötila.
Tämä voi aiheuttaa merkittävää rasitusta maaperän aineksille, kuten savelle ja hiekalle, jotka joko laajenevat tai supistuvat lämpötilan muutosten myötä.
Tutkijat laativat 3D-tietokonemallin, jossa he käyttivät kolmen vuoden aikana kerättyjä tietoja simuloidakseen maaperän lämpötilan kehitystä kaupungissa vuodesta 1951 nykyhetkeen. Mallin avulla voidaan ennustaa lämpötilan muutoksia vuoteen 2051 asti.
Tulevaisuuden lämpötilojen simulointi osoitti, että jotkin aineet voivat laajentua ja paisua, kun taas toiset voivat kutistua, mistä aiheutuu vahinkoa rakennuksille ja infrastruktuurille suurkaupungeissa.
Tutkimusryhmä kehottaa suunnittelemaan tulevat rakennukset siten, että materiaalit ovat joustavia ja että niihin asennetaan geotermistä tekniikkaa, joilla voidaan hyödyntää maanalaista hukkalämpöä.