Une nouvelle étude des 28 villes américaines les plus peuplées révèle que tous coulent à un degré ou à un autre. Les villes incluent non seulement celles des côtes, où le niveau relatif de la mer est une préoccupation, mais beaucoup à l'intérieur. En outre, en utilisant des données nouvellement granulaires, l'étude révèle que certaines villes coulent à différents rythmes à différents endroits, ou s'enfonçant à certains endroits et augmentent dans d'autres, introduisant potentiellement des stress qui pourraient affecter les bâtiments et autres infrastructures.
L'extraction massive des eaux souterraines est la cause la plus courante de ces mouvements fonciers, disent les auteurs, bien que d'autres forces soient à l'œuvre à certains endroits.
L'étude est publiée dans la revue Villes naturelles.
« Alors que les villes continuent de croître, nous verrons plus de villes se développer dans les régions de substitution », a déclaré l'auteur principal Leonard Ohhenhen, chercheur postdoctoral à l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de la Columbia Climate School. « Au fil du temps, cet affaissement peut produire des contraintes sur les infrastructures qui dépasseront leur limite de sécurité. »
Les métropoles côtières qui substituent rapidement comme Jakarta, Venise et la Nouvelle-Orléans ont déjà attiré l'attention majeure, et de multiples études récentes ont montré que de nombreux endroits le long de la côte est américaine et ailleurs se calment. Mais la plupart des études se sont appuyées sur des données relativement clairsemées réparties sur de larges zones pour peindre un image large.
En regardant toutes les villes américaines avec des populations supérieures à 600 000, la nouvelle étude utilise des données par satellite récentes pour cartographier les mouvements terrestres verticaux jusqu'au millimètre en grilles mesurant seulement 28 mètres (environ 90 pieds) carrés. Les auteurs ont constaté que dans 25 des 28 villes, les deux tiers ou plus de leur région coule. Dans l'ensemble, environ 34 millions de personnes vivent dans des zones touchées.
La ville la plus rapide est Houston, avec plus de 40% de sa zone qui s'allume plus de 5 millimètres (environ 1/5 pouce) par an, et 12% coulant à deux fois ce rythme.
Certains endroits localisés baissent jusqu'à 5 centimètres (2 pouces) par an. Deux autres villes du Texas, Fort Worth et Dallas, ne sont pas loin derrière. Dans d'autres zones localisées, dans d'autres endroits comprennent les zones de l'aéroport de Laguardia de New York et des parties de Las Vegas, Washington, DC et San Francisco.
En plus de mesurer les changements d'élévation de surface, les chercheurs ont analysé les retraits des eaux souterraines au niveau du comté pour les zones touchées. En corrélant cela avec les mouvements fonciers, ils ont déterminé que l'élimination des eaux souterraines à usage humain était la cause de 80% de la coulée globale.
Généralement, cela se produit lorsque l'eau est retirée des aquifères composés de sédiments à grains fins; À moins que l'aquifère ne soit reconstitué, les espaces de pores autrefois occupés par l'eau peuvent éventuellement s'effondrer, conduisant au compactage en dessous et en coulant à la surface. Au Texas, le problème est exacerbé par le pompage du pétrole et du gaz, indique le journal.
Les chercheurs disent que la croissance continue de la population et l'utilisation de l'eau combinée à des sécheresses induites par le climat dans certaines régions aggraveront probablement la subsidence à l'avenir.
Dans certaines régions, les forces naturelles sont à l'œuvre. En particulier, le poids de la calotte glaciaire imposante qui occupait une grande partie de l'intérieur de l'Amérique du Nord jusqu'à il y a environ 20 000 ans a fait le terrain le long de ses bords vers le haut, un peu comme quand on serre de l'air d'une partie d'un ballon à une autre.
Aujourd'hui encore, avec la glace disparue depuis longtemps, certains de ces renflements se calment toujours à des taux de 1 à 3 millimètres chaque année. Les villes touchées comprennent New York, Indianapolis, Nashville, Philadelphie, Denver, Chicago et Portland.
Même le poids des bâtiments peut faire des ravages. Une étude de 2023 a révélé que plus d'un million de bâtiments de New York pressent si dur sur Terre qu'ils pourraient contribuer à l'affaissement en cours de la ville.
Une étude distincte plus récente a révélé que certains bâtiments de la région de Miami s'enfoncent en partie en raison de perturbations dans le sous-sol causées par la construction de bâtiments plus récents à proximité.
La nouvelle étude a révélé que huit villes (New York, Chicago, Los Angeles, Phoenix, Houston, Philadelphie, San Antonio et Dallas) représentent plus de 60% des personnes vivant sur des terres coulant. Notamment, ces huit villes ont connu plus de 90 inondations significatives depuis 2000, probablement entraînées en partie en abaissant la topographie.
Une autre découverte clé: certaines villes voient un mouvement différentiel, avec des localités adjacentes qui coulent à des taux différents, ou même de couler tandis que d'autres zones augmentent; Le mouvement vers le haut peut-être causé par une recharge rapide des aquifères près des rivières ou d'autres sources d'eau. (L'élévation de certaines régions est en fait plus que compensée pour un couteau global dans trois villes: Jacksonville, Floride; Memphis, Tenn. Et San Jose, Californie)
Le mouvement différentiel est un problème car, comme le soulignent les auteurs, si une zone urbaine entière monte ou baisse uniformément au même rythme, qui minimise le danger de contraintes pour la construction de fondations et d'autres infrastructures. Mais si les structures sont soumises à un tableau de mouvements verticaux inégaux, ils peuvent ressentir un inclinaison dangereux.
« Contrairement aux risques d'affaissement liés aux inondations, où les risques ne se manifestent que lorsque des taux élevés de subsidence abaissent l'élévation des terres en dessous d'un seuil critique, les dommages aux infrastructures induits par un affaissement peuvent se produire même avec des changements mineurs dans le mouvement des terres », écrivent les auteurs.
L'étude a révélé que seulement environ 1% de la superficie totale des terres dans les 28 villes se trouve dans les zones où le mouvement différentiel pourrait affecter les bâtiments, les routes, les lignes ferroviaires et d'autres structures. Cependant, ces zones ont tendance à être dans les noyaux urbains les plus denses et contiennent actuellement quelque 29 000 bâtiments.
Les villes les plus dangereuses à cet égard sont San Antonio, où les chercheurs disent qu'un bâtiment sur 45 est soumis à un risque élevé; Austin (1 sur 71); Fort Worth (1 sur 143) et Memphis (1 sur 167).
Le résultat des structures individuelles dans ces domaines n'est pas clair; Il faudrait probablement une étude encore plus fine, a déclaré Ohenhen.
Une étude antérieure sur 225 bâtiments américains s'effondrer entre 1989 et 2000 a révélé que seulement 2% étaient directement attribuables à l'affaissement. Cependant, les facteurs derrière 30% ont été désignés inconnus, ce qui suggère que l'affaissement aurait pu jouer un rôle plus important, explique la nouvelle étude.
Le document conclut que les villes devraient utiliser ces nouvelles informations pour se concentrer sur les solutions. Ils disent que dans de nombreux endroits, les inondations peuvent être atténuées avec des systèmes de drainage améliorés et des infrastructures vertes telles que les zones humides artificielles pour absorber les eaux de crue.
Les villes susceptibles des risques d'inclinaison peuvent se concentrer sur la modernisation des structures existantes, l'intégration des mouvements des terres dans les codes du bâtiment et la limitation de nouveaux bâtiments dans les domaines de la plupart des menaces.
« Au lieu de simplement dire que c'est un problème, nous pouvons répondre, adresse, atténuer, adapter », a déclaré Ohenhen. « Nous devons passer à des solutions. »
L'étude a été co-écrite par des chercheurs de Virginia Tech, de la Pays-Bas Organisation pour la recherche scientifique appliquée, Université de Californie Berkeley, Texas A&M University, University of Colorado Boulder, Brown University and United Nations University.
