文|創(chuàng)瞰巴黎
導讀
全球氣候變暖引發(fā)了南北極冰川融化，海平面逐漸上升。沿海地區(qū)不僅面臨著海平面上升的威脅，同時發(fā)生的地面沉降也在加劇海平面的相對上升。面對氣候變化，極端事件的發(fā)生愈發(fā)頻繁，相對海平面的上升也會為沿海城鎮(zhèn)帶來更多負面影響。什么原因?qū)е铝送恋爻两担客恋爻两涤謺斐赡男┖蠊?/em>
一覽：
- 全球所有沿海居民中，面臨海平面上升和地面沉降威脅的占11%。
- 研究人員列舉了地面沉降的多種原因，包括上一次大冰川沉降導致的沉積物堆積，以及地震造成的板塊活動。
- 不可否認，人類活動在這一現(xiàn)象中扮演著重要角色。
- 科學家警告稱，沿海居民將面臨糧食安全無法保障、洪水頻繁爆發(fā)和飲用水短缺等威脅。
2020年，全球近11%的人口生活在海拔不到10米的沿海地區(qū)[1]。到2050年，這一數(shù)字將從近9億上升到10億以上。沿海居民的未來尤為黯淡。誠然，全球變暖導致的海平面上升會直接影響沿海地區(qū)，進而為人們的生活帶去風險。但是，部分人類活動也在加劇沿海地區(qū)的地面沉降，其影響程度甚至超過氣候變化。
01 土地沉降：對海岸的威脅
據(jù)估計，2006-2018年間，全球海平面在以每年3.7毫米的速度不斷上升[2]。法國地質(zhì)調(diào)查局（BRGM）氣候?qū)W與沿海風險研究員Rémi Thieblemont解釋道：“氣溫上升帶來的海洋的熱膨脹，以及冰川和冰蓋的融化是導致海平面上升的主要因素?！比欢瑓^(qū)域?qū)用娴南鄬Ｆ矫嫔仙坪醺鼮閲乐?。相對海平面，是指海平面相對于當?shù)仃懙貐⒄瘴锏母叨取８鶕?jù)一個研究小組在《自然氣候變化》（Nature Climate Change）期刊[3]上發(fā)表的研究顯示，從全球范圍來看，1993-2015年間，相對于所有海岸的海平面上升幅度為每年2.6毫米。但是，如果只計算人口密度較高的海岸線，得出的結(jié)果卻會高出4倍，這也從側(cè)面說明，人類活動的影響不可小覷。原因何在？答案是沿海地區(qū)的土地沉降。
土地沉降影響深遠：《自然通訊》（Nature Communications）[4]期刊上的一篇文章指出：“在某些地區(qū)，沉降的影響可能是海平面上升的10倍?！睂W者估計，在美國東海岸幾乎所有地方，沉降每年可高達6毫米，等同于海平面上升的影響。另一個研究小組對全球99個沿海城市進行了評估[5]，發(fā)現(xiàn)在三分之一的城市中，居民區(qū)每年至少下沉10毫米。在天津、三寶壟和雅加達等城市，這一數(shù)字可以升至每年30毫米以上！伊斯坦布爾、拉各斯、臺北、孟買、奧克蘭、坦帕灣、馬尼拉、卡拉奇等文化和經(jīng)濟名城也難逃這一命運。全球受影響最嚴重的，則當屬沿海平原和三角洲地區(qū)[6]。
02 原因：人類活動和自然現(xiàn)象
沉降背后有何原因？這一現(xiàn)象較為復雜，各大區(qū)域不僅表現(xiàn)形式不同，且時間的推移也會增加諸多變量[7]。不過科學家一致認為，自然演變是導致沉降的主要原因。法國拉羅歇爾大學、法國國家科學研究中心（CNRS）地球物理學研究員Mélanie Becker解釋道：“這些過程都有據(jù)可查，尤其是1.2萬年前發(fā)生的最后一次大冰川沉降，影響波及全球。”當時，被河流卷走的顆粒形成了大量的沉積物，在前冰川河谷的上游形成堆積。“在大三角洲區(qū)域，堆積的沉積物仍在以每年幾毫米的速度造成地表下沉?！迸c之相反，古代巨大冰蓋的融化也會導致地球隆起，就像從床墊上卸下重物會導致床墊反彈一樣。Becker稱：“這種現(xiàn)象在北美和歐洲尤為明顯：陸地水平面的上升幅度可達每年10毫米，部分抵消海平面的上升。在隆起的陸地邊緣，其他地區(qū)正呈彌補性下沉，其中以美國東海岸最為顯著——那里的海平面上升幅度約為每年幾毫米。當然，其他自然過程也扮演著一定的角色，如地震造成的板塊活動，這可能會引起多達幾十厘米的垂直位移?！?/p>
這些自然現(xiàn)象從一定程度上解釋了沿海城鎮(zhèn)受沉降影響尤為嚴重的原因，畢竟許多沿海城鎮(zhèn)都位于三角洲或地震活躍地區(qū)。不過，人類活動也起著重要作用。在紐約，由于冰川作用，城市平均每年會下沉1-2毫米，而某些地區(qū)的下沉速度則至少是該速度的兩倍[8]。在布魯克林和皇后區(qū)，建筑物的重量是沉降背后的原因之一：在2023年5月發(fā)表的研究報告中，作者稱由此導致的沉降可能會持續(xù)一百年。
危害程度更高的人為因素是地下水和碳氫化合物的抽取。在加利福尼亞長灘地區(qū)，20世紀40年代便開始的石油和天然氣開采導致了地面多達8.8米的沉降[9]。在北京，地下水抽取使得2009年出現(xiàn)了137毫米/年的沉降峰值。雅加達也深受地下水抽取的影響：作為首都，雅加達的沉降率高達280毫米/年。世界范圍內(nèi)，近60%的沉降都由地下水抽取所致，而人類活動造成的沉降則共計占77% [10]。在一項關于沿海地區(qū)的國際研究報告中，作者寫道：“沿海地區(qū)的人類活動會加速地面沉降，其速度要比海平面的絕對上升速度快100倍。”
“其中一個挑戰(zhàn)是能夠?qū)ξ磥碜龀鲱A測”
這一現(xiàn)象有何后果？沉降的存在會加速相對海平面的上升。IPCC[11]的最新報告顯示，其他副作用還包括濕地鹽堿化、生態(tài)系統(tǒng)改變、侵蝕加速和洪水破壞。Becker指出：“面對氣候變化，極端事件的發(fā)生愈發(fā)頻繁，相對海平面的上升也會為沿海城鎮(zhèn)帶來更多負面影響。”孟加拉國等亞洲主要三角洲國家的影響已初步顯露。在美國，如果只考慮海平面上升，到2050年，沿海地區(qū)發(fā)生洪水的頻率將增加一倍。但科學家估計，如果將陸地沉降納入考量，區(qū)域?qū)用鎸⑹艿郊Z食安全、水質(zhì)和基礎設施等問題的直接沖擊，“尤其是人口眾多的大三角洲地區(qū)”。另一個后果是美國東海岸等地長期洪災的頻率增加[12]。Thieblemont解釋：“這些長期洪水由潮汐和海平面的季節(jié)性變化所致，會帶來嚴重的經(jīng)濟后果?！?/p>
當前，科學界正在試圖更好地描述這一現(xiàn)象。在Thieblemont看來，“預測未來很難”，但延緩這一進程并非不無可能。在雅加達和上海，地下水抽取量的減少大大減緩了沉降速度。Becker稱：“沿海城市的沉降現(xiàn)象眾所周知，但很少有氣候適應戰(zhàn)略專門應對這一問題。對此，我們必須采取行動。”