ニューヨーク市地域は沈下と隆起を繰り返している

宇宙ベースのレーダーを使用した科学者らは、ニューヨーク市の地盤が人為的および自然的要因によりさまざまな速度で沈下していることを発見した。 いくつかのポイントが上昇しています。

科学者たちは、ニューヨーク市都市圏の一部が、土地利用慣行から長く失われた氷河に至るまでのさまざまな要因により、異なる速度で沈下および隆起していることを発見した。 標高の変化は 1 年に数分の 1 インチと小さいように見えますが、海面上昇に伴う局地的な洪水のリスクが増大または軽減される可能性があります。

新しい研究は9月27日に発表された 科学の進歩 の研究者チームによる NASAジェット推進研究室（ジェット推進研究室）南カリフォルニアとニュージャージー州のラトガース大学にあります。 チームは浮き沈みを分析した 地面の垂直方向の動き 干渉型合成開口レーダー (InSAR) と呼ばれるリモート センシング技術を使用して、2016 年から 2023 年にかけて大都市圏全体の隆盛と衰退とも呼ばれます。 この技術は、同じエリアの 2 つ以上の 3D 観察を組み合わせて、表面または地形の動きを検出します。

研究者らは、ニューヨーク市全域にわたる土地の垂直方向の動きをマッピングすることで、土地が平均して年間約 0.06 インチ (1.6 mm) 沈下していること (青色で表示) を発見しました。 また、クイーンズ区とブルックリン区でも若干の増加が見られました (赤で表示)。 白い点線は郡/町の境界を示します。
画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学/ラトガース大学

地球の動きに影響を与える要因

彼らが観察した動きのほとんどは、埋め立てや埋め立て地の建設など、地表面に対する以前の改変により、後の建物の下で地盤が緩み、圧縮しやすくなった地域で発生した。

動きの中には、数千年前から最近の氷河期まで遡る自然現象によって引き起こされるものもあります。 約 24,000 年前、巨大な氷床がニューイングランドの大部分に広がり、高さ 1 マイルを超える氷の壁が、現在のニューヨーク州北部のアルバニーを覆いました。 弾力性のあるマットレスのような地球のマントルは、それ以来ゆっくりとリセットされています。 氷床の端を越えた高台にあるニューヨーク市が今、再び沈みつつある。

詳細な結果と影響

科学者らは、首都圏では平均して年間約 0.06 インチ (1.6 mm) 薄くなり、これは足の爪が 1 か月で伸びるのと同じ量であることを発見しました。 欧州宇宙機関 (ESA) での既存のレーダーの使用欧州宇宙機関) Sentinel-1 衛星は、高度なデータ処理技術と組み合わせて、詳細な動きをマッピングし、空港の滑走路やテニスコートに至るまで、平均よりも早く後退している近隣地域やランドマークを特定しました。

研究チームはホットスポットを特定しました。左側はクイーンズのラガーディア空港の滑走路 13/31 で、年間約 0.15 インチ (3.7 mm) の速度で後退しています。 右側では、ブルックリンのイースト・ウィリアムズバーグにあるスーパーファンドの敷地であるニュータウン・クリークの一部が、年間約 0.06 インチ (1.6 mm) のペースで不均一に隆起している。
画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学/ラトガース大学

「私たちはニューヨーク市地域の垂直地震動の詳細な地図を作成しました。そこでは、これまで観察されていなかった特徴が現れました」と筆頭著者であり、JPL の博士研究員であるブレット・ブザンジャ氏は述べています。

局所的な標高の変化を追跡し、 相対海面 これらは、洪水のマッピングや計画の目的にとって重要となる可能性があります。 地球の気候の変化により世界中の海面が上昇し、より頻繁な現象が発生しているため、これは特に重要です。 迷惑な洪水 破壊的な出来事と高潮。

重要なホットスポット

研究チームは、クイーンズの埋立地と同じ場所にある2つの注目すべき着陸ホットスポットを特定した。 1 つ目は、ラガーディア空港の滑走路 13/31 で、年間約 0.15 インチ (3.7 mm) の割合で減少しています。 科学者らは、同空港が大西洋の水位上昇による洪水を軽減することを目的として、80億ドルを投じて改修工事を行っていると指摘した。 彼らはまた、アーサー アッシュ スタジアムが年間約 0.18 インチ (4.6 mm) の割合で沈下しており、改修中に重量と沈下量を軽減するために軽量の屋根の建設が必要であることを特定しました。

その他の沈下ホットスポットには、20 世紀初頭の地下発掘で得た 3,800 万平方フィート (350 万立方メートル) の岩石と土の上に建設されたガバナーズ島の南部や、ブルックリンのコニーアイランドとアーバーンの海に近い場所が含まれます。人工の埋め立ての上に建てられたクイーンズの海。 同様のレベルの沈下が、歴史的な埋め立て地を横切るニュージャージー州郊外の国道440号線と州間高速道路78号線の下、そして埋め立てによって現在の大きさに拡大したライカーズ島でも観察されている。

科学者らはまた、ブルックリンのイースト・ウィリアムズバーグではこれまで定量化されていなかった標高が年間約0.06インチ（1.6ミリ）ずつ上昇し、クイーンズのウッドサイドでは2016年から2019年にかけて年間0.27インチ（6.9ミリ）上昇し、その後横ばいになったことも発見した。 。 共著者のラトガース大学のロバート・コブ氏は、汚染水の処理に使用される地下水の汲み上げ井と注入井が何らかの役割を果たした可能性があるが、さらなる研究が必要だと述べた。 「私は、高解像度の InSAR を使用して、標高に伴うこの種の比較的短命な環境変化を測定できる可能性に魅了されています」とコブ氏は言います。

科学者らは、海面上昇に直面して海岸防衛やインフラ整備に投資しているニューヨークのような都市は、高解像度の地震動推定から恩恵を受ける可能性があると述べた。

モニタリングと今後のプロジェクト

JPL主導 オペラ (リモート センシング分析のエンド ユーザー向けのモニタリング製品) は、将来のデータ製品で北米全体の地表変位を詳しく説明する予定です。 これを行うために、ESA の Sentinel-1 と今後提供される InSAR データを利用します。 ナザール 2024 年に打ち上げ予定の (NASA-ISRO 合成開口レーダー) ミッション。OPERA からの情報は、科学者が地球の垂直運動や自然災害に関連するその他の変化をより適切に監視するのに役立ちます。

参考文献：「ニューヨーク市都市圏における局所的な隆起、大規模な沈下、および海面上昇の影響」ブレット・ブザンガ、デビッド・B・S・ピカート、ベンジャミン・D・ケネディ著ハリントン、ロバート E. コープ、マリン ゴヴォルシン、ケネス J. ミラー、2023 年 9 月 27 日、 科学の進歩。
土井: 10.1126/sciadv.adi8259