De bebouwing van New York zorgt ervoor dat de stad zinkt. Dit blijkt uit onderzoek dat vorig jaar is gepubliceerd door de U.S. Geological Survey en de Graduate School of Oceanography van de Universiteit van Rhode Island. Volgens de auteurs van het onderzoek zorgt de druk die de bebouwde omgeving van New York City uitoefent ervoor dat de stad jaarlijks met één tot twee millimeter zinkt. Uit het onderzoek blijkt ook dat in steden waar het zeeniveau sneller stijgt dan het wereldwijde gemiddelde en die te maken hebben met sterkere stormen door klimaatverandering, het risico op overstromingen en schade toeneemt.
Een miljoen gebouwen
Om de bodemdaling in kaart te brengen, werd de massa van alle gebouwen in New York berekend, dus 1.084.954 gebouwen, verspreid over vijf stadsdelen. Op basis van informatie uit het bouwbesluit berekenden de onderzoekers de massa van gebouwen in de verschillende stadsdelen. Zij kwamen zo uit op een totaalgewicht van ongeveer 1,68 biljoen pond (762 miljard kilogram). Dit getal werd vervolgens ingevoerd in een multifysisch eindige-elementenmodel (een wiskundig rekenmodel dat verschillende natuurkundige processen tegelijkertijd kan simuleren) om de invloed van die belasting op het land te simuleren. Dit getal werd daarna vergeleken met satellietgegevens die de oppervlaktegeologie en waargenomen verzakkingspercentages tonen.
Tom Parsons, geofysicus bij de U.S. Geological Survey en de hoofdonderzoeker van de studie zei in een artikel van Scientific American: “Het berekende totale gewicht is niet perfect, maar het geeft wel een globaal idee van wat de concentratie van gebouwen is.” Hoewel er meerdere oorzaken van verzakking zijn die door de auteurs van de studie worden erkend en meegenomen, zoals grondwateruitputting, ontgletsjering en veranderingen in ijs- en waterbelasting in de twintigste eeuw, stellen de auteurs dat deze studie zich vooral richt op de lokale verzakking veroorzaakt door gebouwen.
Risicogebieden
Het onderzoek toont vervormingen aan die consistent zijn met interne consolidatie van kunstmatige opvulling en andere zachte sedimenten, die mogelijk verergerd worden door de belasting van gebouwen. Het onderzoek laat zien dat vooral lower Manhattan en delen van Brooklyn en Queens risico lopen.
Aanvullend onderzoek, in 2023 gepubliceerd door NASA, wijst twee opmerkelijke gebieden van verzakking aan in New York. Zo blijkt startbaan 13/31 op LaGuardia Airport te zakken met een snelheid van ongeveer 3,7 millimeter per jaar. Op video's van afgelopen september zijn passagiers te zien die door centimeters water moeten lopen om hun gates in terminal A te bereiken.
Lichtere materialen om zinken te voorkomen
Een ander zorggebied dat de NASA-studie heeft geïdentificeerd, is het Arthur Ashe Stadium. Dit gebouw blijkt te zinken met een snelheid van ongeveer 4,6 millimeter per jaar. In 2016 brachten ingenieurs, architecten en andere betrokkenen al een intrekbaar dak aan om het probleem aan te pakken. Voor de toevoeging van dit dak ontwikkelden ingenieurs een oplossing van lichtgewicht stof, ondersteund door slechts acht onafhankelijke kolommen die op elke hoek van het stadion zijn geplaatst. Door deze aanpak bleven ook de goede zichtlijnen voor bezoekers behouden.
Combinatie van twee factoren
De studie van de U.S. Geological Survey toont aan dat kunstmatige opvulling en vooral kleirijke bodems bijzonder gevoelig zijn voor gebouwverzakkingen. Zo is vastgesteld dat de cumulatieve druk die grote gebouwen op de grond uitoefenen, bijdraagt aan verzakkingen. Dit gebeurt niet alleen door de bodemcompressie die ontstaat bij de oorspronkelijke bouw, maar waarschijnlijk ook door mogelijke secundaire verzakkingen die worden veroorzaakt door voortdurende en aanhoudende compressie in kleirijke lagen. Het onderzoek wijst erop dat, afhankelijk van de bodem- en funderingstypen, er waarschijnlijk een complex tijdsafhankelijk effect is van voortdurende bouwactiviteiten, dat een combinatie omvat van kortetermijn primaire zetting (bodemdaling door belasting op de ondergrond) samen met langetermijn secundaire zetting. In het geval van New York zou je kunnen denken dat vooral de wolkenkrabbers in de stad de boosdoener zijn. Dit is niet het geval, omdat de meeste wolkenkrabbers verankerd zijn in het gesteente.
De duurzaamheid van kuststeden wereldwijd waarborgen
Onderzoek naar de verzakkingsniveaus van de bebouwde omgeving van New York City is van groot belang nu de kuststeden wereldwijd geconfronteerd worden met verdere verstedelijking. New York behoort tot de dichtstbevolkte kustgebieden ter wereld en kan waardevolle lessen bieden aan de andere 43 van de 48 meest bevolkte kuststeden wereldwijd die sneller zinken dan de zeespiegel stijgt.
Hoewel de uitkomsten van dit onderzoek niet bepaald geruststellend zijn, geldt dat naarmate de kennis en het begrip van verzakking toenemen, ook het perspectief op nieuwe creatieve strategieën om onze kuststeden aan te passen groeit. We zullen dus gaandeweg beter begrijpen hoe we met deze processen kunnen omgaan. Tot die tijd kunnen we voortbouwen op bestaande inzichten en geleidelijk leren welke maatregelen effectief zijn en welke minder effectief.