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说起沿海城市面临的威胁,人们首先想到的往往是不断上涨的海平面。

但一项新研究提醒我们,危险不仅来自海洋,也来自脚下。在美国漫长的海岸线上,大片土地正在一点一点地往下沉。

这项研究由美国塔夫茨大学和弗吉尼亚理工大学的研究人员完成,成果发表在《通讯-地球与环境》期刊上。

研究团队分析了超过1.9亿个测量“垂直地面运动”的数据点,也就是地表随时间上升或下降的幅度。

这些数据大多来自在轨卫星。卫星向地面发射雷达信号,再接收反射回来的信号,从而精确测算地表高度的细微变化。

这种技术叫作合成孔径雷达干涉测量,能在太空中捕捉到地面毫米级的起伏,就像给大地做了一次大范围的“体检”。

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研究覆盖的时间段为2007年至2020年。结果显示,美国沿海地区普遍存在地面沉降现象。

研究人员写道,在全美范围内,71.5%的沿海地区正以每年超过1毫米的速度下沉,其中墨西哥湾沿岸的沉降速度最高。

更细致的数据同样令人警觉。接近一半的美国海岸,也就是43%,每年下沉2毫米或更多。

每年下沉至少3毫米的区域,也占到了23.3%,接近四分之一。

每年几毫米听上去微不足道,但几十年累积下来,就是几厘米甚至十几厘米。对于本就紧贴海平面的低洼地带,这点落差足以决定洪水是停在堤外还是漫进街区。

墨西哥湾沿岸是沉降最严重的地区,而东海岸的沉降则“几乎无处不在”。

从新奥尔良到休斯敦,墨西哥湾沿岸许多城市本就地势低平,沉降无异于雪上加霜。

相比之下,西海岸记录到了部分地面抬升的现象。

这意味着,应对沉降不存在放之四海而皆准的方案。需要修什么、怎么修,取决于各地的具体条件。

研究指出,沿海沉降背后有多种原因。其中一部分是自然地质过程,比如三角洲和湿地中松软沉积物的自然压实。

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另一个自然原因听起来更为久远,那就是末次冰期结束后仍在持续的地质调整,科学上称为“冰川均衡调整”。

当年厚重的冰盖压弯了地壳,冰盖消融后,地壳至今仍在缓慢地“回弹”和“跷跷板式”调整,有的地方升,有的地方降。

还有一些原因则与人类活动密切相关。例如,为了满足人口、工业和农业需求而过度抽取地下水。

不过,研究团队在这项工作中并没有直接评估地下水开采的影响。

历史上已有先例。得克萨斯州休斯敦一带曾因大规模抽取地下水,导致部分地区累计下沉约3米,当地后来不得不设立专门机构管控地下水开采。

研究人员写道:“地面沉降并非孤立发生,它常常与极端气候和人类土地利用相互作用,形成反馈循环,放大灾害和脆弱性。”

他们还强调,沉降虽然通常进展缓慢,但长期累积的效果可能是毁灭性的。

打个比方,这就像一艘船在慢慢漏水,每天只进一点点,时间久了,船舷离水面就越来越近。

研究团队还估算了可能受影响的人口规模。结果显示,美国沿海人口普查区约有8430万人生活在不同程度的沉降区域内。

其中,约6710万人位于低沉降区,1400万人位于中度沉降区,320万人位于高沉降区。

研究人员以卡特里娜飓风为例指出,地面下沉会削弱防洪堤、海堤和排水系统的防护效果。

沉降还会给道路、桥梁、建筑和管道等基础设施带来额外压力。

研究还显示,沉降对水资源管理、灾害风险评估等多个领域都有深远影响。

更值得关注的是公平问题。那些面临最大风险和潜在损失的人群,往往也是适应能力最弱的人群。

社会边缘群体在洪水等灾害中通常受害最深,恢复也最困难,伤害因此会随时间不断叠加。

当海平面上升与地面下沉同时发生,沿海地区感受到的“相对海平面上升”会比单纯海水上涨更快。两股力量一上一下,把海岸夹在了中间。

美国国家海洋和大气管理局此前预测,到2050年,美国沿海海平面将比2020年平均上升约25至30厘米。若再叠加地面沉降,一些低洼社区面临的形势将更加严峻。

这个问题并非美国独有。2024年,中国科学家在《科学》期刊发表研究,发现中国主要城市约45%的城区面积每年沉降超过3毫米。

上海等城市多年来通过控制地下水开采、实施人工回灌等办法,有效减缓了地面沉降。这些经验说明,沉降虽难以逆转,但完全可以通过科学管理加以控制。

研究团队呼吁开展更多科学研究,并把沉降数据纳入沿海规划和基础设施投资决策,帮助社区更好地应对风险。

研究人员写道,这是美国首个全国尺度、有统计学依据的沿海沉降灾害与不平等评估。随着新数据出现,这套方法还可以不断更新。

换言之,一张精确的全国沉降地图,本身就是一份宝贵的公共基础设施。

对于保险、房地产和城市规划等行业来说,这样的数据同样具有重要的参考价值。

对于生活在海边的人们来说,这项研究传递的信号很清楚:守护家园,不仅要盯着海浪,也要留意脚下。