Varmeøer i jorden kan skade storbyer
Forskning peger på, at temperaturstigninger i undergrunden i storbyer kan ramme bygninger og veje.
En kortlægning over undergrundmaterialer i jorden under Chicago. Alt efter materiale kan varmen fra undergrunden få dem til at udvide sig eller trække sig sammen. Dette kan give skader på byggeri og infrastruktur.
Det kan lyde som noget fra en katastrofefilm: Bygninger og veje der slår revner eller synker i jorden i en storby, fordi jorden buler op eller trækker sig sammen.
Selvom du ikke skal frygte, at en skyskraber pludselig synker flere meter ned i jorden, skal vi dog være opmærksomme på de forandringer, der sker i jorden i storbyer.
Det er konklusionen fra forskere på Northwestern University i USA.
De har påvist, at temperaturstigninger i undergrunden i storbyer, kan få materialer som jord og ler til at ændre form, hvilket kan medføre skader på infrastruktur og byggerier.
Det skriver de i en artikel i tidsskriftet Nature Communications Engineering.
Tidligere forskning viser at varme fra bygninger og transport fra undergrundsbaner i storbyer, gennemsnitligt får temperaturen i byers undergrund til at stige med 0,1 til 2,5°C hvert årti.
Fænomenet kaldes ”underjordiske varmeøer”. Der er allerede påvist en sammenhæng mellem disse temperaturstigninger og forurenet grundvand samt helbredsproblemer som astma og hedeslag hos beboere.
Det nye studie viser, at også bygninger og infrastruktur rammes.
Disse varmeøer opstår, når varmen i byerne nærmest indkapsles i jorden på grund af blandt andet mursten og asfalt, der skaber hotspots med høje temperaturer.
Kort over temperaturerne forskellige steder i Chicago. Forskerne placerede 150 trådløse varmesensorer rundt om i byen.
Trådløst sensornetværk
Forskerne foretog et eksperiment i byen Chicago. Her dannede de et trådløst netværk af 150 temperatursensorer, som de placerede forskellige steder i bydelen Chicago Loop.
De satte dem fast både over og under jorden i gader, kældre, undergrundsbaner og underjordiske parkeringshuse.
Bagefter sammenlignede de den indsamlede data med nogle målinger foretaget i jorden i det grønne område i bydelen kaldet Grant Park.
Resultaterne viste, at temperaturen i Chicago Loop var ti grader varmere end i Grant Park.
Faktisk viste deres eksperiment, at lufttemperaturen i underjordiske strukturer kan være op til 25 grader højere end den uforstyrrede jordtemperatur.
Dette kan medføre en betydelig stressbelastning på materialer som ler og sand i jorden, der enten udvider sig eller trækker sig sammen ved temperaturændringerne.
Forskerne lavede derefter en 3D-computermodel ved hjælp af data indsamlet over tre år til at simulere udviklingen i jordtemperaturer i byen fra 1951 til i dag. Den kan også forudsige ændringer frem til 2051.
Fremtidssimuleringen viste, at nogle materialer kan ende med at udvide sig og svulme op til 12 millimeter, mens andre kan synke sammen ned til 8 millimeter. Dette kan medføre skader på byggerier og infrastruktur i storbyerne.
Forskerholdet opfordrer til, at fremtidige bygninger konstrueres med en vis fleksibilitet i materialerne, samtidig med at der installeres geotermiske teknologier, som kan udnytte den underjordiske spildvarme.