Durante décadas, os cientistas alertaram que Xangai, uma das maiores e mais densamente povoadas megacidades costeiras do mundo, tem afundado lentamente devido à forma como os humanos usaram a terra abaixo dela. O problema não é novo. De acordo com os relatórios, os registos históricos mostram que partes de Xangai caíram mais de 2 metros no último século devido ao bombeamento excessivo de águas subterrâneas e ao solo macio e compressível da cidade. Esse naufrágio aumenta a probabilidade de a cidade sofrer inundações, aumentar o nível do mar e ter a sua infra-estrutura danificada.Mas mesmo com todo este naufrágio, Xangai não desmoronou ou desapareceu repentinamente. Engenheiros e autoridades encontraram maneiras de diminuir a rapidez com que o solo afunda. Eles começaram a fazer coisas como bombear menos água subterrânea, transferir a extração de água para aqüíferos mais profundos e recarregar aquíferos com água superficial tratada, em vez de deixar a terra ficar mais seca à medida que removem a água. Estas ações têm sido como um apoio invisível sob a cidade, resistindo à subsidência e retardando-a.Algumas partes de Xangai ainda estão em processo de colonização, mas a taxa média de subsidência caiu bastante desde que atingiu o seu nível mais elevado em meados do século XX. Compreender como e porquê isto acontece envolve olhar profundamente para o solo, para os sedimentos porosos e para os sistemas hídricos geridos pelo homem que, em conjunto, definem os riscos e as respostas para esta megacidade.
O que faz uma cidade como Xangai afundar
Xangai fica sobre os sedimentos planos e macios do Delta do Rio Yangtze. Esses sedimentos foram depositados ao longo de milhares de anos e contêm camadas de lodo, argila e areia que se comportam como uma esponja quando carregadas ou descarregadas com água. Quando esses pequenos poros estão cheios de água, eles ajudam a suportar o peso dos edifícios, estradas e solo acima. Mas quando muito fluido é retirado, a pressão dos poros de suporte cai e o sedimento se compacta sob seu próprio peso. Este processo leva ao afundamento do solo ou ao afundamento da superfície do solo.No início e meados do século 20, o rápido crescimento industrial e a expansão populacional levaram a um forte bombeamento de águas subterrâneas em Xangai. As pessoas extraíam água para a indústria, a agricultura e as crescentes necessidades urbanas. Combinado com o peso dos edifícios altos, isto contribuiu para taxas de afundamento de terras que, em algumas áreas, atingiram ou excederam 10-15 centímetros por ano no remaining da década de 1950 e início da década de 1960.A subsidência não é exclusiva de Xangai. Outras cidades, incluindo a Cidade do México e Lengthy Seashore, na Califórnia, experimentaram assentamentos semelhantes devido à retirada de fluidos abaixo da superfície. Em cada caso, o comportamento dos fluidos nos sedimentos subterrâneos desempenha um papel central no facto de o solo afundar, subir ou permanecer estável.
O suporte invisível: como a injeção de água ajuda
Se a remoção da água causa a compactação do sedimento, os cientistas e engenheiros fizeram uma pergunta simples: o que acontece se colocarmos algum fluido de volta? Em vez de tratar os níveis das águas subterrâneas como algo a drenar, as cidades começaram a experimentar injectar água de volta em aquíferos esgotados e em antigas zonas de petróleo ou gás. A injeção de água sob pressão aumenta a pressão do fluido poroso no sedimento, fornecendo suporte adicional e reduzindo a taxa de compactação.Em Lengthy Seashore, Califórnia, um programa de injeção de água iniciado no remaining da década de 1950 ajudou a reduzir a subsidência de terras de até nove metros em toda a região para taxas muito mais baixas. Os engenheiros usaram água do mar tratada e produziram água de formação injetada através de centenas de poços para retardar a compactação das camadas esgotadas. De acordo com os relatórios, esse programa é amplamente citado como uma das primeiras aplicações em larga escala de injeção de fluido para gerenciar subsidência.Xangai adoptou uma abordagem semelhante, mas ligeiramente diferente. As autoridades reduziram gradualmente o bombeamento excessivo de águas subterrâneas, transferiram a captação de água para camadas mais profundas e instalaram poços de recarga que injetam água tratada do rio no subsolo. Como resultado, a outrora rápida subsidência desacelerou para cerca de um centímetro por ano nas últimas décadas. Isto não significa que a cidade esteja a crescer novamente, mas significa que a velocidade do declínio foi reduzida significativamente.
Por que reduzir a subsidência é importante
Para uma cidade costeira como Xangai, mesmo alguns centímetros de movimento no solo podem fazer uma grande diferença. A subsidência de terras, juntamente com o aumento do nível do mar devido às alterações climáticas, aumenta a probabilidade de inundações, danifica infra-estruturas como metropolitanos e estradas e aumenta o custo das defesas contra inundações. Na vida actual, cada centímetro a menos de subsidência dá aos planejadores e engenheiros mais tempo para melhorar a drenagem, fortalecer os diques ou repensar a forma como a infraestrutura é construída.Mas os especialistas têm o cuidado de dizer que a injeção de fluidos e a recarga synthetic não são curas. Grande parte da compactação que aconteceu antes do início dessas práticas é praticamente permanente. Estudos científicos sobre subsidência em locais como a Cidade do México mostram que o solo raramente volta à sua altura authentic, mesmo quando a água subterrânea pode subir.Existem também riscos associados à injeção de fluidos, incluindo a possibilidade de reativar falhas ou desencadear pequenos eventos sísmicos se a água for adicionada muito rapidamente ou em camadas inadequadas. Por esta razão, os programas modernos baseiam-se em sistemas de monitorização detalhados, incluindo GPS, radar de satélite e instrumentos de poço, para rastrear alterações muito pequenas no nível do solo e na pressão subterrânea.
O caminho a seguir para Xangai e outras cidades que estão afundando
Em toda a China e fora dela, muitas megacidades de baixa altitude enfrentam desafios semelhantes. Os registos históricos mostram que os distritos centrais de Xangai afundaram mais de dois metros desde o início do século XX devido a uma combinação entre a extracção de águas subterrâneas e o peso do desenvolvimento urbano.As agências governamentais e os investigadores monitorizam agora cuidadosamente o movimento terrestre e estão a integrar lições de outras cidades para gerir a subsidência. Técnicas como a recarga synthetic e a gestão cuidadosa das águas subterrâneas estão a tornar-se parte de estratégias mais amplas de planeamento urbano concebidas para reduzir os riscos a longo prazo.Embora Xangai não tenha afundado totalmente, a sua experiência e a de outras cidades em declínio ilustram até que ponto, sob os nossos pés, processos invisíveis podem moldar o destino de metrópoles inteiras. Compreender e gerir esses processos continua a ser uma prioridade elementary à medida que o nível do mar continua a subir e as cidades crescem.
