Büyük şehirlerin altında iklimler değişti! Şehirlerin altındaki iklim değişikliği bizi nasıl etkiliyor?

Bilim adamları şehirlerin ısı adaları olduğunu zaten biliyorlardı. Şehirler, ısıyı kırsal alanlardan farklı şekilde emer, tutar ve serbest bırakır. Büyük şehirlerin birçok yerinde, giderek artan ısınma eğilimlerinin şimdiden kentsel ısı adalarını yoğunlaştırdığı gösterildi. 

Ancak şehirler, metrolar ve otoparklar gibi sayısız yer altı yapılarıyla sadece havaya ısı yaymazlar. Ayrıca sürekli olarak toprağa ısı salarlar. Şimdi, ilk kez, bilim adamları bu yer altı iklim değişikliğini kentsel alanların altındaki zeminin kaymasına bağladılar.

Chicago'daki Northwestern Üniversitesi'ndeki bilim adamlarının 11 Temmuz 2023 tarihli bir açıklaması şunları açıkladı:

- Zemin ısınırken aynı zamanda deforme olur. Bu fenomen, bina temellerinin ve çevresindeki zeminin aşırı hareket etmesine (genleşme ve büzülmeler nedeniyle) ve hatta çatlamasına neden olarak sonuçta yapıların uzun vadeli operasyonel performansını ve dayanıklılığını etkiler. Araştırmacılar, bu sorunların önümüzdeki yıllarda da devam etmesini bekliyorlar.

Chicago'daki Northwestern Üniversitesi'nden Alessandro Rotta Loria, binaların bodrum katlarına, metro tünellerine, yer altı otoparklarına ve Chicago'daki Lower Wacker Drive gibi yer altı caddelerine yerleştirilen sensörler tarafından toplanan verilere dayanan yeni çalışmanın yazarı . Rotta Loria dedi ki:

- Yeraltı iklim değişikliği sessiz bir tehlikedir … mevcut hiçbir sivil yapı veya altyapı bunlara [zeminin deformasyonlarına] dayanacak şekilde tasarlanmamıştır.

- Bu fenomen, insanların güvenliği için zorunlu olarak tehlikeli olmasa da, temel sistemlerinin ve genel olarak sivil altyapının normal günlük operasyonlarını etkileyecektir.

- …Şehir merkezindeki birçok vakıf, yavaş ama sürekli olarak istenmeyen bir yerleşime maruz kalıyor. Başka bir deyişle, batmakta olan bir şehirde yaşamak için Venedik'te yaşamanıza gerek yok… bu tür olayların nedenleri tamamen farklı olsa bile.

YERALTI ISISINI İNCELEMEK

Önceki çalışmalar, şehirlerin hemen altındaki zeminin her on yılda 0,1 ila 2,5 santigrat derece (32 ila 36 F) ısındığını göstermiştir. Ancak bu yeni çalışma, yer altı iklim değişikliğini şehirlerin altındaki değişen zemine bağlayan ilk çalışmadır. Önceki araştırmalar ekolojik ve sağlık konularına odaklanmıştı.

Rotta Loria dedi ki :

- Bodrumları, kapalı otoparkları, tünelleri ve trenleri düşünürseniz, tüm bu tesisler sürekli olarak ısı yayar. Genel olarak, şehirler kırsal alanlardan daha sıcaktır, çünkü inşaat malzemeleri insan faaliyetlerinden ve güneş radyasyonundan kaynaklanan ısıyı periyodik olarak hapseder ve sonra onu atmosfere bırakır.

- Bu süreç onlarca yıldır inceleniyor. Şimdi, çoğunlukla antropojenik aktivite tarafından yönlendirilen yeraltı muadiline bakıyoruz.

ŞEHİRLERİ LABORATUVAR GİBİ İNCELEMEK

Chicago, Rotta Loria'nın Northwestern Üniversitesi'ndeki araştırması için uygun bir gerçek dünya laboratuvarıdır. Rotta Loria, laboratuvarındaki öğrencilerin yardımıyla Chicago Loop'ta (şehrin merkezi) 150'den fazla kablosuz sıcaklık sensörü kurdu. Termometreleri metrolara, bodrumlara ve hatta Grant Park'a gömdüler. Ayrıca Loop'ta yer üstüne sensörler yerleştirdiler.

Buldukları şey, Loop'un altındaki yer altı sıcaklıklarının, Grant Park'ın altındaki sıcaklıklardan genellikle 10 C (50 F) daha yüksek olduğuydu. Ayrıca, yer altı alanlarındaki hava sıcaklıkları, bozulmamış yer sıcaklığına kıyasla 25 C'ye (77 F) kadar daha yüksek olabilir. Rotta Loria dedi ki:

- Chicago'yu yaşayan bir laboratuvar olarak kullandık, ancak yer altı iklim değişikliği dünya çapında neredeyse tüm yoğun kentsel alanlarda ortaktır. Ve yer altı iklim değişikliğinden muzdarip tüm kentsel alanlar, altyapı sorunları yaşamaya eğilimlidir.

DEĞİŞEN ZEMİNİN MODERNLEŞMESİ

Rotta Loria, üç yıllık sıcaklık verilerini ve bilgisayar modellemesini kullanarak 1951'den 2051'e kadar değişen zemin sıcaklıklarını simüle etti. Basın açıklamasında şunlar söylendi:

- Simülasyonlara göre, daha yüksek sıcaklıklar zeminin şişmesine ve 12 milimetre [0,47 inç] kadar yukarı doğru genişlemesine neden olabilir. Ayrıca zeminin - bir binanın ağırlığının altında - 8 milimetreye [0,31 inç] kadar büzülmesine ve aşağı doğru çökmesine neden olabilirler. Bu ince görünse ve insanlar tarafından algılanamaz olsa da, varyasyon, birçok yapı bileşeninin ve temel sisteminin operasyonel gereksinimlerinden ödün vermeden kaldırabileceğinden daha fazladır.

Rotta Loria ekledi:

- Bilgisayar simülasyonlarımıza dayanarak, zemin deformasyonlarının inşaat altyapısının performansı için sorunlara yol açacak kadar şiddetli olabileceğini gösterdik. Bir bina birdenbire çökecek gibi değil. İşler çok yavaş batıyor. Yapıların ve altyapıların hizmet verebilirliği üzerindeki sonuçlar çok kötü olabilir, ancak bunları görmek uzun zaman alır. Yeraltı iklim değişikliğinin, farkında olmadığımız için bu fenomenle ilişkilendirmediğimiz çatlaklara ve aşırı temel oturmalarına neden olması çok muhtemeldir.

ESKİ ŞEHİRLER YENİSİNDEN KÖTÜ DURUMDA

Günümüzün şehirleri yer altı iklim değişikliği için tasarlanmasa da, şehir büyüdükçe durum daha da kötüleşiyor. Rotta Loria dedi ki:

Amerika Birleşik Devletleri'nde, binaların tümü nispeten yenidir. Çok eski binalara sahip Avrupa şehirleri, yer altı iklim değişikliğine karşı daha duyarlı olacaktır. Geçmişin tasarım ve inşaat pratiklerine başvuran taş ve tuğladan yapılan binalar, genellikle şehirlerin mevcut işleyişine bağlı bozulmalarla çok hassas bir denge içindedir. Yer altı ısı adalarıyla bağlantılı termal bozulmalar, bu tür yapılar için zararlı etkilere sahip olabilir.

YERALTI İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ

Hepsi kötü haber olmayabilir. Rotta Loria, belki de şehirlerin yeni jeotermal teknolojilerle yer altı ısısını toplayabileceğini söyledi. Ve planlamacılar, proaktif olarak, ısının bir kısmının şehirlerin altındaki zemine girmesini önlemek için ısı yalıtımını kullanabilirler. Rotta Loria dedi ki:

En etkili ve akılcı yaklaşım, yer altı yapılarını boşa harcanan ısı miktarı minimum olacak şekilde izole etmektir. Bu yapılamazsa, jeotermal teknolojiler binalarda ısıyı verimli bir şekilde emme ve yeniden kullanma fırsatı sunar. Yeraltı yapılarını aktif olarak soğutmak için teknolojiler kullanmak istemiyoruz çünkü bu enerji kullanıyor. Şu anda, uygulanabilecek sayısız çözüm var.