Tại sao các thành phố trên thế giới lại đang lún xuống?

Người viết là bình luận viên khoa học

Houston đang gặp vấn đề nghiêm trọng. Thành phố này là một trong 25 đô thị lớn của Mỹ được chính thức xác nhận là đang lún xuống, theo một nghiên cứu mới sử dụng các phép đo từ không gian.

Vấn đề sụt lún không chỉ ảnh hưởng đến các vùng ven biển, nơi mực nước biển đang dâng do biến đổi khí hậu, mà còn cả các khu dân cư nội địa. Việc khai thác nước ngầm làm rỗng lớp trầm tích bên dưới bề mặt, trong khi sự phát triển đô thị chất thêm trọng lượng lên trên. Hiệu ứng tổng hợp là sự sụt giảm chậm chạp xuống đất.

Sự dịch chuyển này có thể làm suy yếu cơ sở hạ tầng quan trọng, bao gồm các tòa nhà, cầu và cống; làm giảm khả năng chứa nước của các tầng chứa nước bên dưới; làm tăng nguy cơ lũ lụt; gây ra các hố sụt. Những phát hiện mới làm tăng nhu cầu xem xét vấn đề sụt lún một cách nghiêm túc hơn, một rủi ro càng trầm trọng hơn do biến đổi khí hậu và tăng trưởng dân số đô thị. Chỉ vì sự sụt lún diễn ra chậm không có nghĩa là nên bỏ qua.

Vệ tinh radar có thể được sử dụng để đo độ cao mặt đất, bằng cách truyền các xung vi sóng về phía Trái đất và đo thời gian phản hồi. Leonard Ohenhen, từ Đài quan sát Trái đất Lamont-Doherty của Đại học Columbia, đã hợp tác với các nhà nghiên cứu chủ yếu tại Virginia Tech để xem xét dữ liệu từ vệ tinh Sentinel-1 thu thập từ năm 2015 đến năm 2021. Bằng cách so sánh các tín hiệu phản hồi được ghi nhận vào các thời điểm khác nhau trên 28 thành phố đông dân nhất của đất nước, họ có thể tính toán mức độ di chuyển của mặt đất lên (nâng lên) hoặc xuống (sụt lún).

Như họ đã báo cáo tuần trước trên tạp chí Nature Cities, 25 thành phố cho thấy sự sụt lún trung bình, thay vì nâng lên. Trong số đó, các thành phố của Texas là Houston, Fort Worth và Dallas chịu ảnh hưởng nặng nề nhất, cho thấy mức sụt lún trung bình hơn 4mm mỗi năm (việc khoan dầu và khí đốt cũng làm rỗng lớp trầm tích bên dưới). Một số khu vực của Houston đang lún hơn 10mm mỗi năm.

Con số đó có vẻ nhỏ so với tiêu chuẩn của các thành phố nổi tiếng khác đang sụt lún, như Jakarta và Tehran, nhưng những ví dụ tiêu biểu đó gần như đòi hỏi một thước đo riêng. Indonesia đã tạo ra một thủ đô mới, Nusantara, một phần vì sự sụt lún của Jakarta lên tới 15cm mỗi năm. Khoảng một nửa diện tích Jakarta – nơi sinh sống của 11 triệu người – hiện nằm dưới mực nước biển. Do hạn hán và quản lý nước kém, một số khu vực của Tehran đang lún tới 31cm mỗi năm; các vết nứt đang xuất hiện trên đường sá, các di sản thế giới và sân bay. Tổng thống Iran hiện tại đã đưa ra ý tưởng di dời thủ đô, nơi đang đối mặt với tình trạng thiếu nước mãn tính kéo dài.

Tuy nhiên, ngay cả tỷ lệ sụt lún trung bình khiêm tốn, như những gì được thấy ở các đô thị lớn của Mỹ, cũng có thể che giấu sự khác biệt, với một số điểm nóng sụt lún xảy ra ở các khu vực có sự nâng lên tổng thể. Các tác giả viết: “Từ góc độ rủi ro đô thị, các thành phố có sự biến thiên không gian lớn nhất có thể đối mặt với nguy cơ lớn nhất đối với cơ sở hạ tầng đô thị”, đồng thời chỉ ra rằng các công trình có thể âm thầm suy yếu khi các khu vực lân cận di chuyển và xoắn dưới tác động của sự sụt lún khác biệt.

Các yếu tố tự nhiên cũng đóng vai trò quan trọng, như nguy cơ địa chấn, thành phần đất và "sự điều chỉnh đẳng tĩnh sông băng", một loại sụt lún phục hồi liên quan đến sự tan chảy lịch sử của các sông băng gần đó (như ở New York). Nhưng vấn đề sụt lún do con người gây ra là một vấn đề toàn cầu, khẩn cấp và đang lan rộng, đặc biệt là ở các thành phố đang phát triển nhanh.

Trung Quốc là một điểm nóng sụt lún, với gần một nửa số thành phố của nước này, bao gồm cả Bắc Kinh, đang chìm xuống. Mexico City là một thủ đô khác cũng đang trượt dốc. Một báo cáo năm 2024 ước tính rằng gần 2 tỷ người trên toàn cầu đang sống ở các khu vực bị ảnh hưởng bởi sụt lún và gọi đây là "khủng hoảng sụt lún".

Tình trạng ấm lên hiện tại làm trầm trọng thêm rủi ro: băng vĩnh cửu tan chảy đang gây ra sụt lún ở Alaska; nước biển dâng kết hợp với đất sụt lún làm cho lũ lụt thường xuyên hơn; hạn hán do khí hậu gây ra thúc đẩy nhu cầu khai thác nước ngày càng nhiều, gây mất ổn định hơn nữa.

Ohenhen trích dẫn Lagos là một siêu đô thị khác đang bị bao vây. Đô thị ven biển trũng của Nigeria, được xây dựng trên nền trầm tích bão hòa nước, hiện có các tòa nhà nghiêng, các cột và tường bị nứt, và thậm chí cả các tòa nhà bị sập. Ông chỉ ra rằng khi các công trình bị hư hại, sụt lún hiếm khi hoặc không bao giờ được xem xét; các cuộc điều tra tập trung vào quy định xây dựng, vấn đề kỹ thuật hoặc lỗi do con người.

Nhưng, Ohenhen nói, "hiệu ứng tổng hợp của sụt lún có thể đẩy một số khu vực của thành phố đến những điểm tới hạn đột ngột... các thành phố có thể và nên hành động". Các biện pháp giảm thiểu bao gồm thu gom nước mặt để giảm nhu cầu khai thác nước ngầm; bổ sung nước vào tầng chứa nước; hạn chế phát triển ở các khu vực dễ bị sụt lún.

Những biện pháp này có thể hiệu quả, đã có một dẫn chứng là quản lý nước chặt chẽ hơn được áp dụng từ những năm 1950 đã hãm phanh sự sụt lún ở Tokyo và Osaka. Chúng ta có thể đang trong một giai đoạn suy giảm toàn cầu - nhưng chúng ta vẫn có thể vươn lên.