Nhiều thành phố lớn của Mỹ đang chìm dần

Tình trạng sụt lún tại các bang của Mỹ, tính theo mm/năm. Đồ họa: New York Times.

Một số khu vực bị ảnh hưởng nhiều nhất nằm ở bang Texas, đặc biệt xung quanh thành phố Fort Worth và Houston. Tuy nhiên, cả nước Mỹ chứng kiến cảnh tượng đất lún, tác động tới nhiều thành phố như Seattle (bang Washington), Detroit (bang Michigan) và Charlotte (North Carolina).

Theo New York Times, đất lún có thể làm trầm trọng thêm tác động của hiện tượng nước biển dâng, lũ lụt và gây căng thẳng cho cơ sở hạ tầng đô thị.

Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí khoa học Nature Cities dựa trên công trình trước đó dùng các phép đo vệ tinh vẽ nên bức tranh chi tiết về trình trạng đất dâng và hạ. Nghiên cứu cũng xem xét liên hệ giữa những thay đổi về độ cao của đất với nước ngầm, bằng cách dùng dữ liệu từ các giếng giám sát riêng lẻ.

Một số nguyên nhân

Leonard Ohenhen - nhà nghiên cứu tại Đài quan sát Trái đất Lamont-Doherty của Đại học Columbia và tác giả chính của nghiên cứu - nhận định việc khai thác nước ngầm quá mức "có thể có mối quan hệ trực tiếp với những gì xảy ra trên bề mặt", khiến "mặt đất lún đáng kể".

Một cuộc điều tra vào năm 2023 của tờ New York Times phát hiện ra việc bơm nước không bền vững từ các tầng chứa nước ngầm có thể nguyên nhân chính khiến đất lún.

Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến độ cao của đất. Ví dụ, một vùng đá nền rộng lớn nằm dưới một số khu vực của nước Mỹ, từng bị các sông băng khổng lồ trong kỷ băng hà đè nặng, hiện dần bật trở lại vị trí ban đầu. Theo thời gian, điều này tạo hiệu ứng "bập bênh", góp phần làm tăng tốc độ lún đất thêm từ 1-2 mm/năm ở nhiều khu vực phía bắc nước Mỹ.

Nhiệt độ cao hơn và hạn hán khắc nghiệt hơn khiến đất, suối và hố chứa cạn nước, làm người dân phải lấy thêm nước ngọt từ dưới lòng đất. Ảnh: Reuters.

Texas hút lượng nước ngầm khổng lồ để phục vụ nông nghiệp, công nghiệp và cấp nước sinh hoạt. Ngoài ra, việc khai thác dầu khí, trong đó dùng công nghệ thủy lực phá vỡ đá phiến, cũng có thể khiến bề mặt đất bị lún xuống.

Biến đổi khí hậu làm vấn đề trầm trọng hơn. Nhiệt độ cao hơn và hạn hán khắc nghiệt hơn, đặc biệt ở khu vực phía tây, khiến đất, suối và hồ chứa cạn nước, làm người dân phải lấy thêm nước ngọt từ dưới lòng đất.

Người Mỹ cũng di cư sang một số vùng nóng nhất và khô nhất đất nước. Trong vài thập niên qua, các khu vực đô thị ở Texas chứng kiến dân số bùng nổ và phát triển đô thị.

Bob Wang - giáo sư địa vật lý tại Đại học Houston - cho biết cạn kiệt nước ngầm là nguyên nhân chính gây ra sụt lún ở Houston trong những năm 1950-1970, khi hầu hết lượng nước sử dụng đều từ lòng đất. Đường sá và tòa nhà nứt nẻ là cảnh tượng thường thấy.

Một số hạt đã thành lập cơ quan quản lý tình trạng sụt lún. Một trong những biện pháp là giảm tần suất dùng nước ngầm, thay thế bằng các nguồn nước trên bề mặt như sông ngòi. Kể từ đó, tình trạng sụt lún chậm lại ở trung tâm thành phố. Tuy nhiên, khi các khu dân cư mới mọc lên như nấm, nguồn nước có giá cả phải chăng nhất thường là nguồn nước ngầm.

Những hệ quả không thể đảo ngược

Khi đất liền kề sụt lún ở tốc độ khác nhau, hoặc khi sụt lún xảy ra bên cạnh đất đang dâng cao, có thể khiến đường sá và các tòa nhà bị nứt. Mặc dù quá trình này diễn ra chậm, tính bằng mm/năm, theo thời gian sẽ tạo thêm áp lực cho cơ sở hạ tầng ở những khu vực vốn đã đối mặt với lũ lụt, động đất hoặc mực nước biển dâng.

Thời tiết khắc nghiệt làm tăng thêm rủi ro. Khi đất trên bề mặt nở ra do mưa lớn, sau đó lại bị nén chặt vì hạn hán kéo dài, dẫn đến hư hỏng kết cấu. "Ở khu vực Houstan, sửa chữa nền móng là lĩnh vực kinh doanh hái ra tiền", tiến sĩ Wang nói.

Các thành phố dọc theo bờ biển, thường được xây dựng trên đất mềm hoặc đất ngập nước, đặc biệt dễ bị tổn thương. Tuy nhiên, bài báo nghiên cứu cũng xem xét các thành phố nội địa đang đối mặt với những thách thức tương tự.

Thành phố sa mạc Phoenix có lịch sử lâu đời về tình trạng cạn kiệt nước ngầm nhưng xoay chuyển được tình hình. Sau khi bang Arizona thực hiện Đạo luật Quản lý Nước ngầm năm 1980, các hạt đã thành lập ban quản lý và thực thi nhiều quy tắc.

Tuy nhiên, việc khai thác quá mức nước ngầm vẫn để lại hệ quả không thể sửa chữa được. Một khi đã bơm nước ngầm ra, một số tầng chứa khó hoặc không thể trở lại mức như trước. Nói cách khác, rất khó "đẩy" đất đã sụt xuống.

Tình trạng sụt lún vẫn xảy ra ngay cả khi đã phục hồi mực nước ngầm, do các không gian rỗng từng chứa nước ngầm giờ chỉ có không khí, Brian Conway - nhà thủy văn học tại Sở Tài nguyên Nước Arizona - cho biết.

Ở Phoenix, chính quyền tìm cách lấp đầy những không gian rỗng này. Mặc dù tình trạng sụt lún vẫn xảy ra, tốc độ đang chậm lại so với kỷ lục 5 m vào những năm 1950-1990.

Tuy nhiên, bên ngoài thành phố, đất vẫn đang lún nhanh hơn bao giờ hết.

Trí Ân