Невидимая угроза Новому Орлеану: защитные дамбы тонут вместе с городом

Отдельные районы Нового Орлеана и прилегающие к нему водно-болотные угодья постепенно уходят под воду. Новое исследование ученых из Тулейнского университета показывает, что части многомиллиардной системы защиты от наводнений, построенной после урагана «Катрина», могут сами оказаться в зоне риска и потребуют регулярной модернизации, чтобы противостоять долгосрочному проседанию грунта.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, использовало спутниковые радарные данные для отслеживания малейших изменений высоты рельефа в агломерации Нового Орлеана с 2002 по 2020 год. Выяснилось, что некоторые кварталы, заболоченные территории и даже участки защитных стен опускаются более чем на 2,5 сантиметра в год, а в отдельных местах скорость проседания достигает 47 миллиметров ежегодно.

«В таком городе, как Новый Орлеан, где большая часть суши и так находится у уровня моря, даже незначительное опускание рельефа может критически увеличить риск наводнений», — говорит Симоне Фиаски, ведущий автор исследования, ранее работавший на факультете речных и прибрежных наук и инженерии Тулейнского университета.

Полученные данные подчеркивают, как природные и антропогенные факторы меняют ландшафт города. Причины этого процесса, известного как опускание суши, включают естественное уплотнение грунтов, откачку подземных вод, промышленное освоение территорий и историческое осушение водно-болотных угодий для городского строительства.

Для анализа использовался метод дистанционного зондирования под названием InSAR (спутниковая радарная интерферометрия), который позволяет выявлять изменения высоты земной поверхности с миллиметровой точностью, сравнивая спутниковые снимки, сделанные в разное время. Это позволило исследователям составить самую подробную на сегодняшний день карту вертикального движения грунта в Новом Орлеане, включая данные по заболоченным территориям, которые ранее были слабо изучены.

Одно из самых тревожных открытий: некоторые бетонные волноломы и дамбы, возведенные для защиты города после «Катрины», сами опускаются. В нескольких случаях участки так называемой Системы снижения рисков от ураганов и штормов (HSDRRS) теряют высоту быстрее, чем поднимается уровень мирового океана, что снижает их способность сдерживать штормовые нагоны.

«Эти результаты — тревожный звонок, — считает соавтор исследования, профессор Мид Эллисон из Тулейнского университета. — Нам необходим постоянный мониторинг и техническое обслуживание, чтобы убедиться, что наши защитные сооружения не теряют свой уровень защиты прямо у нас под ногами».

Исследование также выявило очаги проседания вокруг промышленных объектов, аэропорта и новых жилых комплексов — в районах, где вероятными причинами являются сжатие почвы и забор грунтовых вод. В то же время в некоторых местах, например, в районе Мишуд, наблюдался небольшой подъем суши, что, вероятно, связано с прекращением промышленной откачки подземных вод и восстановлением их уровня.

Водно-болотные угодья к востоку от города, известные своей экологической значимостью, также местами быстро тонут. Если тенденция сохранится, некоторые из них могут превратиться в открытые водоемы в течение десятилетия. Это имеет последствия не только для дикой природы, но и для защиты от штормов, поскольку болота служат естественным буфером, ослабляющим силу волн.

Новый Орлеан, большая часть которого лежит ниже уровня моря, полагается на сложную систему дамб, насосов и дренажных каналов. По мере того как уровень океана растет, а земля опускается, пространство для ошибки стремительно сужается.

Эксперты утверждают, что без постоянного наблюдения, включающего как спутниковые данные, так и наземные измерения, невозможно определить, где необходимо укреплять дамбы или как планировать защиту от будущих штормов.

«Это исследование показывает, что движение суши неравномерно, и понимание этих процессов имеет решающее значение для защиты жизней и имущества в городе, где важен каждый сантиметр, — отметил Фиаски. — Однако крайне важно помнить, что наши результаты все еще требуют тщательной проверки на местности. Это особенно касается таких критических зон, как волноломы, где верификация на месте в ходе этого проекта была невозможна».

Работа ученых демонстрирует потенциал спутникового мониторинга для управления обслуживанием инфраструктуры и городского планирования не только в Новом Орлеане, но и в прибрежных городах по всему миру, сталкивающихся с аналогичными вызовами.