7. října 2025
4 Min Read
Jihoafrické pobřeží roste – a vědci mají nové vysvětlení proč
Lidské vodní hospodářství přispívá k potopení půdy po celém světě a může být také zodpovědný za neočekávaný nárůst
Půda stoupající podél pobřeží Jihoafrické republiky může být úzce spjata s lidským využíváním vody.
Po celá desetiletí si geologové mysleli, že pomalý vzestup jihoafrického jižního pobřeží byl poháněn silami hluboko dole – výrazné oblaky roztavené horniny stoupaly skrz pozemský plášť a zvyšovaly kůru vzhůru po milionech let. Nyní však satelitní data a přesná měření GPS naklánějí takové předpoklady z jejich osy. Studie v Journal of Geophysical Research: Solid Earth naznačuje, že tento vzestup půdy může mít méně společného s hlubokými tektonickými silami a více společného s chybějící podzemní vodou těsně pod našimi nohama.
Lidská činnost již dlouho vyčerpává jihoafrickou podzemní vodu. V roce 2018, poté, co se po léta potlačila těžká sucha, se země přiblížila k plně foukané vodě, když Kapské Město bylo téměř prvním hlavním městem na světě, aby doslova došlo z vody-Scénář nazývaný „Day Zero“. Několik měsíců toho roku čelili obyvatelé města velmi skutečné vyhlídky na to, aby museli pravidelně front pro kriticky omezené zásoby vody, výsledek propadl pouze včasnými srážkami a intenzivními kampaněmi pro úsporu vody. Extrémní nedostatek vyplynul z kombinace změny klimatu a neudržitelného využití vody, která vyčerpala povrchové nádrže a vyvolalo narušení po celém regionu.
Nedávná studie předpokládá, že země, která byla kdysi stlačena naprostou hmotností povrchové vody a podzemní vody nad ní, se nyní rozšiřuje jako pěnová matrace, která se zbavuje tlaku. Pomocí údajů o GPS a satelitní gravitaci mezi lety 2000 a 2021 zjistili vědci zhruba šestimilimetrový nárůst povrchu půdy-posun, který se shoduje s lidským vyčerpáním jihoafrických vodních zásob a období sucha.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
„Někdy první vysvětlení není nutně správné,“ říká University of Bonn Geodesist Christian Mielke, hlavní autor studie. „Možná to není konec konců tektonika.“
Toto nedorozumění, ne nutně rostoucí půdu samotná, může být nejvýraznější věcí v situaci Jihoafrické republiky. To, co bylo kdysi křídováno až po pomalé víření záhadné a nepřístupné interiéru Země, může místo toho odrážet lidskou činnost, zejména naše řízení – nebo špatné řízení – vody.
„Přítomnost vody, buď jako led a sníh na povrchu půdy, nebo jako podzemní voda pod, a odstranění této vody je důvěrně vázáno na deformaci povrchu půdy,“ říká geofyzika Stanford University Rosemary Knight. Na většině míst po celém světě, Tento proces obvykle vede k potopenívolal pokles půdy, aby vyplnil mezeru.
Ale v Jižní Africe nová studie naznačuje, že vazba mezi pohybem vody a půdy se objevuje překvapivě. Během období dešťů se naplní řeky a nádrže a přidávají hmotnost, která tlačí kůru dolů. V suchých měsících se velká část té vody buď odpaří, nebo se čerpá pryč a půda se odrazí nahoru. Postupem času dlouhodobá ztráta podzemní vody nakládá rovnováhu směrem k vzestupu než k potození.
Toto „sezónní dýchání“ je prozradí, že příčinou pravděpodobně není pouze plášťový oblak. Pokud by roztavená hornina tlačila vzhůru, pohyb by byl stabilní, nebyl vázán na srážkové cykly. Expanze, pokud by byla ověřena, by mohla být dalším příkladem způsobu, jakým používání lidské vody je přetváření planety.
Od roku 1945 do roku 1970 více než 13 000 čtverečních kilometrů kalifornského údolí San Joaquin Valley, kdysi považovalo za „země mléka a medu“ pro migranty na prachovou misku, potopilo nejméně 30 centimetrů – a na některých místech téměř o devět metrů. Potopení San Joaquin se od té doby urychlilo a Části údolí klesají o více než 30 centimetrů ročně během těžkých sucha. Tempo se v průměru zrychlilo o 70 procent z poloviny 20. století.
Něco podobného se děje s Chesapeake Bay, který je se svými rozsáhlými ústí a svěží přílivové mokřady jednou z nejvýznamnějších regionů na východním pobřeží USA. Zde je pokles půdy-poháněný extrakcí podzemních vod z aquifers a přetrvávajícími účinky starodávných ledovcových posunů-zrychluje povodňové riziko a relativní nárůst hladiny moře. Data satelitu, záznamy přílivu a projekce z mezivládního panelu pro změnu klimatu naznačují, že do roku 2100 by kombinace poklesu a hladiny moře mohla zaplavit až 1 100 čtverečních kilometrů pobřeží Chesapeake Bay.
Mielke poznamenává, že taková zjištění zdůrazňují složitost reakce planety na změnu životního prostředí vyvolanou člověkem. Důsledky jsou stále postupně odkryty a důsledky mohou být hluboké. Jak se změna klimatu zrychluje, pohyby půdy by mohly zhoršit další výzvy, zejména v pobřežních oblastech s rostoucím mořem.
Pro sledování takových skrytých posunů v globálním měřítku vědci používají satelitní misi Grace (gravitační zotavení a klimatický experiment) k detekci změn v zemské hmotě měřením nepatrných změn v gravitaci. Protože voda má váhu, vyčerpání nebo doplňování podzemní vody jemně mění gravitační pole planety, které Grace může detekovat z orbity.
Knight a další vědci hledají způsoby, jak zabránit tomu, aby se půda posunula v tak obrovském měřítku udržováním pečlivé rovnováhy. „V podstatě dostanete pokles, když voda překročí vodu,“ říká Knight. „A pro vodu, který se používá, je“ dobít. „“
K určitému dobití dochází přirozeně, když se do půdy vsákne déšť nebo tání sněhu, ale toto srážení nestačí k vyrovnání desetiletí extrakce podzemní vody a současné poptávky. To je důvod, proč se místa, jako je Kalifornie, nyní obracejí na spravované doplňování aquifer: strategické šíření přebytečné povrchové vody (jako jsou zimní povodňové vody) přes zemi, kde se může proniknout do země a znovu vybudovat vyčerpané rezervy nebo injekci vody přímo do vodních voda. Odhady naznačují, že existuje prostor pod zemí pro celkové množství vody 30krát objem kalifornského jezera Shastadost na to, aby začal zvrátit půdu.
Jak říká Knight, řešení nemůže být o tom, že se jen ořízne na čerpání podzemní vody. Musí to zahrnovat doplnění: obnovení vody na zem, ze které byla nakreslena.
Je čas postavit se za vědu
Pokud se vám tento článek líbil, rád bych požádal o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a právě teď může být nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.
Byl jsem Vědecký Američan Předplatitel od svých 12 let a pomohlo to utvářet způsob, jakým se dívám na svět. Dejte mi vědět Vždy mě vzdělává a potěší a inspiruje pocit úcty pro náš obrovský, krásný vesmír. Doufám, že to také pro vás.
Pokud Přihlaste se k odběru Vědecký AmeričanPomáháte zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy se hodnota samotné vědy příliš často nerozpoznala.
Na oplátku získáte základní zprávy, Upmasující podcastyBrilantní infografika, zpravodaje nemohu vynechatMust-Watch videa, náročné hrya nejlepší psaní a hlášení vědeckého světa. Můžete dokonce Darujte někomu předplatné.
Nikdy nebylo důležitější čas, abychom se postavili a ukázali, proč věda záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.
