Města a miliony lidí v nich se propadají. Je jich víc, než se myslelo

Snižování nadmořské výšky rychlostí nad tři milimetry ročně se týká 45 % z 82 čínských měst zkoumaných studií, kterou nedávno publikoval časopis Science, 16 % klesá dokonce rychleji než o deset milimetrů ročně.

Vědci to zjistili ze satelitních měření deformací zemského povrchu provedených mezi lety 2015 a 2022. Hlavní příčinou je hojné využívání podzemní vody, jejíž absence v sedimentu dramaticky urychluje proces jeho stlačování.

Podle britského vědce Roberta Nichollse, který se účastnil recenzního řízení studie a tématem se dlouhodobě zabývá, studie ukázala, že problém má větší rozměry, než se čekalo.

„Čína řešení problému zahrnula do svého národního plánu už před touto studií. Ta ale ukázala, že měst se propadá víc, než se myslelo, a že to může mít dopad na stovky milionů lidí,“ říká expert v rozhovoru pro Seznam Zprávy.

Podobný problém má řada jiných měst po celém světě.

Téma propadajících se měst bývá prezentováno jako něco dlouho přehlíženého, ne zcela probádaného a zasluhujícího si větší pozornost. Je to jen můj pocit, nebo to tak skutečně je?

Řekl bych, že o tom, že se města propadají, svět ví. První články o tom začaly vycházet už před lety. Nejdřív to byl Bangkok, Jakarta, Šanghaj, Tchaj-pej, Tokio a tak to šlo dál. Podle mě se ale na ten problém ještě pořád často nahlíží jako na místní, přestože – jak ukázala i  čínská studie – je národní a nejspíš i mezinárodní. On sice má vždy jen lokální následky, ale dochází k němu na tolika místech, že dopady přesahují lokální rámec.

Existuje nějaký odhad, byť třeba ne úplně dokonalý, kolik procent populace celého světa žije ve městech ohrožených tímto problémem?

Nějaké odhady jsou. Například UNESCO vedlo studii, v níž se o něj pokusilo mnoho vědců z celého světa a ta zmiňuje asi 20 %. Ale pozor, jde o odhad týkající se pouze poklesu způsobeného čerpáním podzemní vody. Ke ztrátě nadmořské výšky přitom dochází i z jiných důvodů spojených například s těžbou nerostů, takže lidí ohrožených propadáním jako takovým je ještě víc.

Které části světa jsou propadáním měst nejvíc ohrožené? Je to právě Čína?

Ano, ta určitě patří k nejvíc ohroženým zemím. Platí to ale i o dalších asijských zemích.

Proč zrovna Asie?

Je tam hrozně moc delt řek s mladým geologickým podložím. Jde o oblasti, jako jsou například delty Gangy, Brahmaputry nebo Jang-c’-ťiang. Když v těchto deltách postavíte město a začnete ve velkém pumpovat podzemní vodu na povrch, začnou se města propadat. Kromě geologických podmínek hraje roli samozřejmě i to, že v Asii je hodně rozrůstajících se měst, které potřebují stále víc podzemní vody.

Když se ještě vrátím konkrétně k Číně, tak ta má zároveň i největší populaci žijící na pobřeží na světě. I proto jde o jednu z neohroženějších zemí tímto problémem.

Jak přesně přispívá pumpování podzemní vody na povrch snižování nadmořské výšky?

Samotné snižování je v místech s mladým geologickým podložím přirozeným procesem. Dochází k němu tak, že když se ukládá jedna vrstva, má v sobě spoustu vody, která se postupně vytlačuje tíhou novějších vrstev. S tím, jak z dané vrstvy vody ubývá, dochází k jejímu stlačování. Děje se to kvůli tomu, že voda obaluje jednotlivá zrna půdy, která díky ní nemusí být v přímém kontaktu. Když se ale voda vytlačí, zrna se k sobě přibližují, až vrstva dosáhne husté konzistence, kterou už je opravdu těžké víc stlačit.

Jak jsem řekl, je to přirozený geologický proces, ale pumpování podzemí vody na povrch ho urychluje. Místo toho, aby k němu docházelo postupně, se děje v podstatě instantně nebo za velmi krátký čas. A jakmile ke stlačení dojde, už se s tím nedá nic dělat. Neexistuje žádná síla, která by donutila zrna půdy, aby se zase rozdělila. Je to nevratný proces.

Takže k takovému propadu může docházet jen ve městech s měkkým podložím…

Ano, děje se to jen v místech s určitými geologickými podmínkami. Hlavně tam, kde jsou tlusté geologicky mladé vrstvy obsahující spíše méně propustné materiály.

To znamená, že třeba u vás v Praze se to dít nemůže, protože zdejší podloží je skalnaté a usazené velmi dávno, takže tam tyto procesy již skončily. Propadání teoreticky můžete pozorovat v sedimentech řeky, které ale ve vašem případě pokrývají jen velmi malé oblasti, na nichž se navíc pravděpodobně téměř nic nestaví.

Když se ale podíváte například na deltu řeky Jang-c’-ťiang, která má 100 kilometrů na šířku, je to o něčem jiném. Tam jsou na takovém podloží postavená celá města, jako například Šanghaj.

Evropě se tento problém vyhýbá úplně?

Není tam tak výrazný, ale úplně se jí nevyhýbá. Pociťuje ho například pobřeží Nizozemska, zejména v okolí Rotterdamu a Groningenu. Týká se to severní Itálie, kde jsou nejznámějším příkladem Benátky, ale postižená oblast je větší. Třetím příkladem je řecká Soluň a její okolí. Pak je mnoho dalších míst, ale tato tři jsou nejvíc zasažená.

Proč snižování nadmořské výšky ohrožuje města, která jsou přímo u moře, je asi zjevné. Jak je tomu ale u vnitrozemských měst?

S klesáním země ve vnitrozemí se to má tak, že kdyby k tomu docházelo všude stejnou rychlostí, pravděpodobně by to ani nebyl problém. Bohužel to ale většinou bývá tak, že se podzemní voda vysaje z několika bodů, okolo kterých se začne tvořit prohlubeň s nejvyšším poklesem uprostřed a menším na okrajích. Když je rozdíl poklesu dost velký, může dojít k poškození podzemní infrastruktury nebo základů domů, které mohou eventuálně spadnout.

Další velmi důležitá věc je, že když se vám ve městě vytváří takovéto „misky“, naruší hydrologii. Když pak přijde silný liják, všechna voda steče na dno misky a nemá kam odtéct. Město v takovém případě buď musí mít odčerpávací systém, anebo se smířit s častějšími povodněmi.

Problémy s podzemní infrastrukturou a budovami jsou spíš pořád otázkou budoucnosti, nebo se už někde opravdu výrazně projevují?

Řekl bych, že třeba právě v čínských městech je to už poměrně významný problém. Čína proto zvažuje, že přestane podzemní vodu čerpat, a řešení problému zahrnula do svého národního plánu už před touto studií. Ta ale ukázala, že měst se propadá víc, než se myslelo, a že to může mít dopad na stovky milionů lidí.

Co se s tím dá dělat? Je ukončení odběru podzemní vody jediným možným řešením?

Myslím si, že je to podobné jako s klimatickou změnou. Můžete buď řešit jeho podstatu a přestat produkovat skleníkové plyny, tedy v tomto případě pumpovat na povrch podzemní vodu, nebo se můžete snažit přizpůsobit.

V případě propadání měst podle mě přizpůsobení technologickými řešeními není nemožné. Dokážu si představit například odolnější základy budov nebo systémy odčerpávající vodu po silných deštích. Nejdřív je ale potřeba mít dobře zmapované, co a jak se propadá. Musíme se ptát, jaká oblast se propadá, proč se propadá, jak velký to představuje problém, a až pak se zabývat tím, jak ho vyřešit.

Ještě jedna otázka k pobřežním městům. Dokážete vyčíslit, jakou měrou k postupnému noření měst pod vodu přispívá zvýšení hladiny oceánů způsobené klimatickou změnou a jakou měrou pokles nadmořské výšky?

Ano, tomu jsme věnovali jeden výzkum z roku 2021 a zkoumali jsme, jak moc vertikální pohyb půdy k problému přispívá. Zjistili jsme, že když se na to podíváte tak, že vás bude zajímat množství lidí, kteří budou zažívat dopady zvyšování hladin oceánů, a započtete do toho i pokles nadmořské výšky, zvýší to jejich počet třikrát až čtyřikrát. To znamená, že vliv propadání je významný, což bylo hlavní poselství té práce.

Nechci tím říct, že změna klimatu neznamená problém. Naopak to znamená, že je to ještě horší, než jsme mysleli. Měli bychom řešit oba problémy.

Máte pocit, že vaše zjištění byla vyslyšena?

Myslím si, že povědomí o tomto problému se zvyšuje a že naše práce tomu pomohla. Studie měla hodně citací, takže se určitě četla, ovlivňovala myšlení lidí i navazující práce. Zároveň si ale nemyslím, že se může stát, že jedna studie vyřeší celý problém. Musí se udělat ještě hodně práce.