Yer altı iklim değişikliği binaları tehdit ediyor

Uzmanlara göre büyük şehirlerin altındaki toprak da ısınıyor. Bu tehdit o kadar ciddi ki, yeraltının ısınması binalara, köprülere ve ulaşım sistemlerine zarar verme potansiyeli taşıyor.

Yeraltı ulaşım sistemlerinin ürettiği ısı toprağa yayıldıkça, zemin sıcaklıklarını yükseltiyor. Yeni araştırmalar bu ısının bir ABD şehrinin altındaki toprağı az da olsa değiştirdiğini gösteriyor. Bu değişim az da olsa, binaların inşa edilirken dayanması hedeflenen sınırı aşıyor.

ABD Illinois'teki Northwestern Üniversitesi'nden inşaat mühendisi Alessandro Rotta Loria, Chicago Loop bölgesini bir vaka çalışması olarak kullandı ve kablosuz sıcaklık sensörlerinden oluşan bir ağdan elde edilen üç yıllık verileri kullanarak, artan sıcaklıkların yeraltı ortamını nasıl etkilediğini simüle etmek için bir 3 boyutlu bir bilgisayar modeli oluşturdu.

Rotta Loria çalışmasında, oluşturduğu simülasyonun, Chicago'nun metro tünellerini tamamladığı yıl olan 1951'den 2051'e kadar olan 100 yıllık bir dönemi kapsadığını ve yeraltındaki ısı adalarının bina yapıları ve altyapıların performansı üzerindeki potansiyel olarak sorunlu etkisini ortaya koyduğunu ifade etti.

Kısa bir süre önce New York'un gökdelenlerinin ağırlığı altında nasıl battığını öğrendik. Bu denklemde yeraltındaki ısı da hesaba katıldığında, endişe verici bir tablo ortaya çıkıyor. Toprak kuruyup sıkıştıkça şehirlerin altındaki zemin yavaşça kayabiliyor, çökebiliyor veya alçalabiliyor.

Yeraltındaki ısı nereden geliyor?

Metroların yanı sıra bu ısı, şehirler boyunca uzanan yeraltı boru hatları ve elektrik kablolarından gelir. Zeminde aynı zamanda ısı sızdıran binaların ve otoparkların temelleri bulunur.

Güneş'ten ısı, tüm yapılar tarafından soğurulur. Ancak Chicago'nun zemininde yer alan ince taneli kil tortuları ısı ve suyla büzülmeye veya şişmeye daha yatkındır.

Binalar ne kadar tehlikede?

Rotta Loria, binaların yavaş hareket eden ısıya bağlı deformasyonlar nedeniyle çökmesinin pek olası olmadığını söylüyor. Ancak sadece birkaç milimetrelik küçük yeraltı değişiklikleri temelleri zorlayabilir veya harekete geçirebilir. Bu da zaman içinde inşaat malzemelerinin dayanıklılığını veya performansını etkileyebilir.

Çalışmasında Chicago'nun zemin sıcaklıklarının her yıl yaklaşık 0,14 santigrat derece ısındığını tespit eden Rotta Loria, Chicago’daki zeminin sıcaklık değişiminin sonucunda deforme olduğunu, mevcuttaki hiçbir binanın ve altyapının bu değişimlere dayanacak şekilde tasarlanmadığını söyledi. Loria, “Bu durum insanların güvenliği açısından tehlikeli olmasa da, binaların temel sistemlerinin ve sivil altyapının normal günlük işleyişini büyük ölçüde etkileyecektir" diye konuştu.

Araştırmadan elde edilen sonuçlar Communications Engineering dergisinde yayınlandı.