中國近半主要城市正下沉 城市化、抽取地下水成主因

中國正在堀起的同時,也令一些主要城市不斷下沉。最新刊於《科學》的研究指,隨著中國快速城市化,以及增加抽取地下水來滿足人口需求,估計中國有 16% 的主要城市每年下降超過 10 毫米,近半則每年下降超過 3 毫米。

隨著海水水位上升,這種人為的沉降會使數以億計人口面臨洪水威脅。

中國在處理土地沉降方面有悠久歷史,上海和天津在 1920 年代也曾出現過下沉的跡象,而上海在過去的一個世紀裡已經下沉超過 3 米。

近年,中國迅速擴張的城市亦出現廣泛下沉跡象。為了解問題嚴重程度,由多間中國大學組成的研究團隊對該國 82 個人口超過 200 萬的城市進行調查,而這已代表全國四分之三人口。

團隊使用歐洲太空總署地球觀測衛星哨兵 1 號 (Sentinel-1) 的數據,來測量全國的垂直地面運動。

縱觀 2015 至 2022 年期間,團隊計算出 45% 城市地區每年下沉超過 3 毫米,約 16% 城市則每年下降速度超過 10 毫米,而中國有 6,700 萬人生活在這些快速下沉的地區。

團隊表示,面臨最嚴重問題的城市集中在北方的哈爾濱至長春、北京至天津、中部的鄭州至平頂山、東部溫州至福州,以及西南昆明至南寧一帶。

土地下沉的幅度受多種因素影響,包括地質和建築物的重量,但團隊指出,從逾 1,600 個監測井的抽取水量顯示,中國土地下沉的主要因素是地下水被當地居民提取使用。

類似情況其實已在全球多個主要城市地區出現,包括美國侯斯頓、墨西哥城和印度德里。沉降問題過去亦曾困擾過亞洲其他大城市中心,包括日本的大阪和東京。

其他影響沉降的因素包括城市交通系統以及礦物和煤炭開採。在中國最大的煤區之一平頂山北部地區,土地正以每年 109 毫米的速度快速下沉。

所有這些活動都會在地底製造空間,使土壤和岩石可被壓實,最終塌陷。

團隊警告,未來的一個巨大威脅是城市人口面臨洪水威脅,而洪水是由氣候變化造成的地面沉降和海水水位上升所共同造成的。

2020 年,中國約 6% 城市低於海平面。 100 年後,在中高碳排放場境下,全球平均海水水位會上升 0.87 米,而中國城市低於海平面比例可能上升至 26% 。團隊表示,土地下沉的速度快過海水水位上升的速度,但兩者加起來將使數億人面臨洪水危險。

低於海平面並不代表著城市一定會被淹沒。荷蘭大部分地區都低於海平面並正在下沉,但該國已進行廣泛的工程設計,以在洪水出現時有地方容納洪水減低傷害。

研究也表明,有些有效的策略可應對這些土地下沉。例如在 1970 年代東京港口區曾下沉達 5 米,而當時日本政府從其他地區提供了良好的自來水,並制定法律,規定不得使用井水,最終阻止該區繼續沉降。

來源:

BBC, Water extraction and weight of buildings see half of China’s cities sink

The New York Times, China’s Cities Are Sinking Below Sea Level, Study Finds

報告:

Ao, Z.R.,Hu, X.M., Tao, S.L. & et al. (2024). A national-scale assessment of land subsidence in China’s major cities. Science 18 Apr 2024 Vol 384, Issue 6693 pp. 301-306. DOI: 10.1126/science.adl4366

文/AC

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