美国纽约和印尼雅加达均位列全球正在下沉的城市之列。
图片来源：iStockphoto
Anu Devi
世界经济论坛城市转型项目负责人
Susan Moisio
Jacobs副总裁、全球水资源总监
在气候变化占据头条新闻的时代，一个往往不引起重视却又影响重大的问题是城市地面沉降。例如，美国纽约市目前正在因建筑物的重量而下沉。根据美国地理调查局的数据，纽约市777平方公里的土地上建造了约1.68万亿磅的混凝土、玻璃和钢铁。这样的重量会导致地面压缩和下沉。海平面上升和风暴加剧也使这座城市更容易遭受洪水侵袭，这可能会加剧地面沉降。沿海城市面临的地面沉降风险最大，尽管墨西哥城和墨西哥湾等内陆城市也面临类似的挑战。值得注意的是，在最近对99个沿海城市的一项研究中，发现33个城市的下沉速度比海平面上升速度快5倍。这一问题在亚洲部分地区尤为严重，菲律宾的马尼拉、巴基斯坦的卡拉奇和中国的天津等城市的下沉速度比海平面上升速度快10到20倍。世界各地的城市都面临着地面下沉的问题。
图片来源：Tsimur Davydzenka、Pejman Tahmasebi、Nima Shokri (2024)；地球物理研究通讯
中国近一半的大城市正因基础设施的重压和地下水开采而下沉。最近的研究表明，全国 82个城市中，有45%的城市每年下沉超过3毫米，这可能会影响到全国29%的城市人口。到2120年，中国22%至26%的沿海地区可能会低于海平面。下沉城市的居民可能面临严重且不断升级的困境。下沉可能导致大量土地流失、水资源短缺、基础设施受损和人民流离失所。例如，在印度尼西亚，政府出于这种担忧已将首都从雅加达迁至婆罗洲岛。要防止这些城市以及世界各地的许多其他城市下沉，就需要重新评估水资源利用和基础设施，同时有意识地、明智地努力在城市规划和设计中增强弹性。城市地面沉降现象可能多年都未被发现。其原因复杂且相互关联，既有自然原因，也有人为原因。过度开采地下水是城市地面沉降的主要原因——预计到2040年，全球19%的人口将受到影响。随着城市的发展，家庭和工业对淡水的需求也在增加。在地表水资源有限或受污染的地区，地下水成为主要水源，过度开采含水层会导致地面紧实下沉。城市基础设施的重量与其土壤类型有关，也会导致地面沉降。 随着城市地区变得越来越密集，建筑物越来越多，累积的重量也会逐渐增加地面沉降的速度。自然地质过程（例如构造运动或地震活动）也会影响沉积物压实，从而导致地面沉降。虽然气候变化不是 地面沉降的直接原因，但海平面上升等相关问题可能会加剧地面沉降，增加低洼地区发生洪水的风险。极端天气事件也会加速侵蚀和沉积物位移，进一步破坏地面稳定性，造成地面下沉和水侵的双重挑战。国际社会可以利用数百年来积累的知识、专长、技能和技术，为下沉城市创造减缓和适应的途径。然而，解决城市地面沉降问题需要一项全面而多方面的战略，其中应包括以下五项行动：直接与受影响的城市和社区接触，同时收集定量和定性数据，有助于确定问题的严重性、规模和成本，同时也有助于提高认识。由于已经存在着巨大的“水资源鸿沟”，城市下沉还具有更广泛的社会经济影响。2022 年，22亿人无法获得安全管理的饮用水服务，而人均每日用水量因国家而异，从2,000 升到50升不等。城市地面沉降可能使淡水被海水污染，加剧水资源短缺，进一步加剧水资源不平等。为了减少过度消耗地下水并解决现有的基础设施问题，下沉城市需要准确的实时信息来监测和预测漏水、地面沉降和地下水位。向含水层注入地表水或处理过的废水进行人工补给，也有助于恢复地下水位。通过评估供水链，城市可以找到替代的商业模式，以满足当地和工业用水需求，而无需过度消耗含水层。解决方案可能包括回收废水、收集雨水、海水淡化厂以及在受影响区域之外设立供水服务。应评估这些解决方案的成本效益和投资回报率，以确保长期运营和经济可持续性，同时旨在最大限度地实现社会和环境效益。政府、私营部门、民间社会和学术界都可以在拯救下沉城市的多方面发挥关键作用。例如，这些团体可以共同努力，找出当前缓解和适应地面沉降的最佳做法和创新方法。这可能涉及增加对基础设施和城市规划和管理的资金和投资，以及设立专门用于水资源保护的基金。公私合作伙伴关系还可以帮助资助和实施大型基础设施项目，例如重新设计排水系统、在脆弱的沿海城市修建防洪设施以及加固建筑物以抵御下沉。私营部门必须重新评估并确定最佳做法，考虑资产对地面沉降的长期影响，特别是在沿海城市。这应包括使用材料和技术，尽量减少建筑资产对脆弱土壤的影响。它还应减少对土地的密集使用和工业用途对地下水的依赖。节水教育和宣传对于减少地下水开采和鼓励个人和行业考虑其水足迹至关重要。通过提高认识和推广更可持续的水资源管理做法，社区和政策制定者可以合作减轻地面沉降并保护脆弱的城市地区。城市下沉问题亟待解决，需要持续关注。尽管这个问题涉及多方面，既涉及自然过程，也涉及人类活动，但可行的解决方案是触手可及的。通过减少地下水开采、加强城市基础设施以及促进政府和私营部门之间的合作，城市可以减轻下沉风险并有效适应。随着气候变化的影响不断显现，解决地面沉降问题对于确保全球城市的恢复力至关重要。
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编辑：王灿
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