كيف أثر تغير المناخ على البنية التحتية للمدن؟

كما يتأثر سطح الأرض بالتغيرات المناخية، وجدت دراسة حديثة أنّ تحت الأرض أيضًا يتأثر نتيجة ارتفاع درجات الحرارة.

حيث يعيش في المدن الحضرية أكثر من نصف سكان العالم، وهي مركز أساسي لخدمة المناطق الريفية المحيطة. لكن تتعرض البنية التحتية للمدن لأضرار نتيجة التغيرات المناخية، والتعرض للحرارة المرتفعة. وهذا ما أكدته دراسة حديثة منشورة في دورية «كوميونيكاشنز إنجنيرينج» (Communications Engineering) في 11 يوليو / تموز 2023؛ إذ تتسرب الحرارة المرتفعة إلى تحت سطح الأرض، وتتسبب في حدوث ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية تحت سطح الأرض، وهو مصطلح يُشير إلى المدينة الأكثر دفئًا مقارنة بالمناطق المحيطة.

• سؤال القرن.. كيف يتنبأ العلماء بحرائق الغابات؟

حرارة تحت الأرض

وتزامنًا مع الاحترار العالمي الحاصل في الفترة الأخيرة، تزداد درجات حرارة تحت الأرض كل عقد بمقدار يتراوح ما بين 1 إلى 2.5 درجة مئوية. ووفقًا للدراسة؛ فهناك سببان لرفع حرارة الأرض تحت المدن والمناطق الحضرية، وهما: أسباب بشرية وأخرى مناخية.

• البشرية: وتتمثل في ضخ المباني للحرارة الناتجة عن أجهزة التشغيل وأنظمة التدفئة المركزية تحت الأرض، بالإضافة إلى انبعاثات الغازات والوقود الأحفوري من السيارات في الأنفاق تحت الأرض.
• المناخية: تتسبب الحرارة المرتفعة في الهواء الجوي في رفع حرارة الأرض؛ بسبب امتصاص مواد البناء للإشعاع الشمسي، ومنه تنتقل إلى الأرض.

خطر

افترض مؤلفو الدراسة أنّ رفع درجات الحرارة تحت الأرض، قد يتسبب في 3 مخاطر رئيسية، وتتمثل في:

1. تتشوه التربة والصخور ومواد البناء بشكل لا رجعة فيه؛ نتيجة التغيرات الحاصلة في درجات الحرارة.
2. معدلات ارتفاع درجات الحرارة تحت سطح الأرض في المناطق الحضرية، تنذر بالخطر المحدق، وهناك مناطق في بعض المدن، قد تزداد حرارة الأرض فيها لأكثر من 20 درجة مئوية.
3. تتأثر البنى التحتية للمدن والهياكل الحرارية الأرضية.

دراسة حالة

لفهم كيفية تأثير ظاهرة الجزر الحرارية الأرضية على البنية التحتية للمدن، اتخذ الباحثون منطقة وسط شيكاغو كدراسة حالة، للتأكد من فرضياتهم، علمًا بأنّ هذه المنطقة هي الأكثر كثافة بالسكان في الولايات المتحدة الأمريكية، بعد منطقة مانهاتن في ولاية نيويورك، إضافة إلى أنها تواجه ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية. وهذا يعني اجتماع عنصرين فيها: المباني الكثيرة والحرارة المرتفعة.

• الكينوا.. الذهب الأخضر في مواجهة عواصف التغيرات المناخية

أجرى الباحثون محاكاة مدتها 100 عام بين عامي 1951 إلى 2051، علمًا بأنّ عام 1951، تم الانتهاء من بناء أنفاق المترو، ووضعوا تنبؤات إلى عام 2051؛ مستخدمين:

• شبكة لاسلكية لاستشعار درجات الحرارة، منها المثبتة على سطح الأرض، والأخرى مثبتة تحت الأرض.
• نموذج حاسوبي ثلاثي الأبعاد.

وخلص الباحثون إلى وجود تشوهات نتيجة ارتفاع درجات الحرارة، خاصة وأنّ شيكاغو من المناطق التي تعاني من ظاهرة الجزر الحرارية الأرضية. وسيزداد هذا التشوه بحلول منتصف القرن الحالي، وقد ترتفع الأرض بعض الملليمترات، نتيجة رفع الحرارة.