正在“陷落”的墨西哥
2020-10-09 08:25

正在“陷落”的墨西哥

Photo by Marisol Benitez on Unsplash,本文来自微信公众号:地球知识局(ID:diqiuzhishiju),作者:德米特里,制图:孙绿,校稿:猫斯图,编辑:养乐多


说起倾斜的建筑,人们第一个想起的往往都是意大利的比萨斜塔。但是有这么一座城市,城中心的全部建筑几乎都出现了不同程度的倾斜。


那就是墨西哥的首都墨西哥城。



今天上场的,就是墨西哥城


如同一些沿海城市一样,墨西哥城也遭遇着地面沉降问题,近年来城区部分地区每年下降程度达到惊人的30厘米。相比之下总是被警告正在沉入海底的水城威尼斯,下降到这个距离,则需要至少20年。


这可真是个问题


那么墨西哥的首都为何沉降幅度如此之大,又怎么样才能走出这个困境呢?


海绵上的城市


墨西哥城位于墨西哥中部,与撒哈拉沙漠同一纬度。这一区域属于热带草原气候,全年分为旱雨两季,雨季的暴雨顺着山脉流向墨西哥谷盆地的中央,形成湖泊。


墨西哥给人的印象颇为复杂shutterstock,从亚热带沙漠到热带雨林,墨西哥都有,墨西哥城海拔较高,虽然在热带,但也相对凉爽(图片:shutterstock@Anton Shahrai)


气候适宜也有着充沛的水源,所以墨西哥城周边很早就有人类居住。美洲原住民中最著名的一支阿兹特克人就栖居于此,


好久不见了,大家好(图片:《文明5》)


早期的原住民们在当时该地最大的特斯科科湖上一座小岛兴建了城市,这是一座独特的湖上都城,直到欧洲殖民者们来到了这片大陆。征服墨西哥的是西班牙人,他们利用坚船利炮征服了阿兹特克文明,占有了原住民的土地和财富,并强制原住民皈依天主教。


墨西哥谷曾经是一片湖泽,特诺奇蒂特兰则建在湖中岛上(图片:wikipedia@Sémhur)


一座少见的湖上都城。可惜阿兹特克文明的种种独特性,今天已经基本看不到了(图片:wikipedia@flickr-Xuan Che)


战火中,特斯科科湖上的岛城被夷为平地。随后西班牙人又在这块地上建立起了新的城市,作为美洲大陆新建国家新西班牙的首都,也就是今天的墨西哥城。



从特诺奇蒂特兰到墨西哥城(图片:wikipedia@Jujomx)


随着新西班牙的发展,墨西哥城城区不断扩大,原本的小岛不再能承载一个拉美新兴城市对于土地的要求。于是西班牙人决定扩大这座小岛。



曾经的土著城市则几乎荡然无存,只剩下一些零散痕迹,但文化传承已然断绝(图片:Andrea Izzotti / Shutterstock)


16世纪以后,西班牙人将湖面的大部分都填平以用作城市用地,街道和广场代替了堤防和运河,湖水在一次次填土围堵的过程中被逐渐排干。时至今日我们已经看不见原来的特斯科科湖以及其它水系,有的只是一座拥有2000多万人口的超级拥挤城市。


只看人口规模的话,墨西哥城无疑是巨无霸,开罗也同样瞩目(图片:wikipedia-List of largest cities)


这样做虽然吸纳了巨量的进城人口,但害处也很多,给城市居民生活的安全带来诸多隐患。首先是洪涝灾害,在湖水被排干之后,由于缺少湖泊调蓄,暴雨之后雨水和汇聚的溪流涌进城市,让墨西哥城连续数年遭到洪水淹没。


所以墨西哥城还是保留了一些较小的水域。毕竟水往低处流,完全硬化路面的结果是灾难性的(图片:shutterstock@Ulrike Stein)


另一个隐患则更为严重,那就是整座城市坐落在不稳定的回填土和湖床之上。原有湖床的黏土和后来西班牙人用于填满湖泊的火山土壤都不同于我们平时脚下踩的土地,极其松软。


火山土壤有个特性——多孔。雨水会穿过多孔土壤直接进入到地下含水层,饱满的含水层又会支撑起上层的土壤。


墨西哥城的地下结构可以想象成一个海绵,把水倒进去海绵会吸水膨胀,把水抽出来海绵就会萎缩。


而且墨西哥城地势低洼,这两千万人脚下原本是巨大的湖泊,现在低洼处仍保留着一些较小水域(图片:decolonialatlas.wordpress.com)


所以一旦墨西哥城的水循环出现问题,地下含水层的水量不足以撑起地上的土壤和建筑物,那么整座城市都会下陷,最终有可能沉入地底。


危险并不直接来源于城市的下沉,如果整座城市以相同的速度整体向下移动并不会发生什么,但含水层不规则的形状导致在缺水的时候城市下沉也是东一块西一块。在这个过程中地下管道会被破坏,地上的结构体被纵向撕裂,严重威胁人们的安全。


干渴的中美洲


尽管墨西哥城的地下结构如此不稳定,可是只要含水层有足够的水,就能支撑起地面日益扩大的繁忙城市。一座建立在湖床之上的城市看起来似乎并不会存在缺水的问题。



按说雨季的降水量这么猛,应该不存在缺水问题?其实也未必(图片:wikipedia@Jujomx)


然而气候变化和人类活动因素,共同改变了中美洲的生态结构。


墨西哥大部分地区属于热带草原气候,全年分为旱雨两季,降水多出现于雨季。全球变暖所造成的极端气候现象让墨西哥雨季的降水变得越来越暴烈,同时雨季变得更短,而干旱的旱季被拉长,并且旱季降水更为稀少。


这导致雨季多余的降水在渗透到含水层之前就流失掉了,而旱季补充地下水的降水不够充足,墨西哥的地下水位逐渐下降。


尤其是墨西哥湾飓风来时,这里可是热带海,大规模降水会相当猛烈(图片:NASA)


与逐渐下降的地下水位同时发生的,是人口逐渐上升。


20世纪初,墨西哥全国人口才仅有约1400万,而今天仅仅首都墨西哥城的人口就超过了2200万。和拉美其他国家一样,成千上万的移民从全国各地涌进首都寻找机会,让这座城市从1950年的约80平方公里发展到今天的7770平方公里。


从1910到1990,墨西哥城的快速扩张(图片:wikipedia)


城市在整个山谷铺展而开,几乎抹去了原始湖泊所有剩余的痕迹。


现今墨西哥城都会区人口排名世界前列,狭窄有限的土地艰难承载着庞大首都的运转。我们可以以同样人口密集的日本东京都会区作为比较。


同样聚集了本国接近四分之一人口的东京(图片:taihern / Shutterstock)


东京处于亚热带季风气候区,又是岛国海岸,降水丰沛。即使是这样优越的先天条件,它也曾经因为无度开采地下水而导致地面沉降,并在1968年达到顶峰。这一年整个东京市平均下降了24厘米,该市的地下水抽取量也达到每天150万立方米。后来东京政府出台了限制抽水的法案,将沉降速度降至每年低于1厘米。


关东众多河流流入东京湾,且同样会受到台风的影响,洪水也是有的,但水量大,不表示城市能留住水以防止沉降(图片:dreamnikon / Shutterstock)


但墨西哥城显然无法做到停止抽取地下水,它的地表河流和浅层地下水无法满足城市运转的需求,还要从远处水库和更深层的地下索取更多水源。


其实说起墨西哥城的取水管道,当地人都会特别自豪,认为这是现代水力工程的奇迹之一。那里从城外向城中心输送水的管道总长度超过了12000公里,城郊供居民饮用和提取的水井深度普遍超过了300米。



何况,这座城市的成长还远没有止步,城市的边界还在扩展,水源地也要扩展到更远更深(图片:John Dorton / Shutterstock)


抽取和运送这些水资源所需要的消耗的能量是巨大的,更令人心痛的是这座本来就干渴的城市面临着不可避免的水源浪费。由于地面的不均匀沉降,一些埋于地下的运水管道受到挤压而破损,这些管道往往不能得到及时的维修,导致40%的水在被输送的过程中跑冒滴漏。


这就形成了一个恶性循环:因为缺水而从地下深处取水,取出来的水因为地面沉降的原因,一部分不能得到利用就被蒸发流失掉了,人们只能继续向更深的地下索取水资源,导致地面沉降愈发严重。


墨西哥城市政府为了保证城市的水源供应,已经投入了大量资金,不过城市居民用水并没有得到有效保障,仍有20%的居民家中不能做到打开水龙头就有水。他们只能常年把水龙头打开着,来迎接那一周可能仅有1个小时的供水时间。


这座大首都也同样存在着大片贫民区,不同阶级在用水待遇上自然也不同,但即便如此,日子可能也比在农村要强得多(图片:Ulrike Stein / Shutterstock)


由于污染,水龙头的水不能直接喝,更多的人选择集资租用卡车运送饮用水。在墨西哥城,每天约有500辆往返于市郊和城区的运水卡车承载着郊区深井打出的饮用水,用奔忙来缓解这座城市的干渴。


填补撕裂的伤口


上个世纪整个墨西哥城下沉了9米,这个世纪的头20年继续以平均每年6厘米的速度向下“沉没”。然而“平均”是一个有迷惑性的词汇,事实上在有些街区,一年的沉降能达到30厘米。


不可控制的地面沉降让建筑陷入了危险之中,市中心的数百座教堂和民宅因为地面塌陷而被废置或者拆除;墨西哥城的地铁二号线由于地面不规则沉降导致轨道也变得上下起伏。


危(图片:erlucho / Shutterstock)


最明显的证据还是墨西哥立国的标志——独立纪念碑。


作为世界上最高的纪念碑,它矗立在市中心开阔林荫大道的转盘中央,建筑顶端镀金的天使俯视着身下的车流,她是墨西哥人的骄傲。


纪念墨西哥独立战争100周年的独立天使纪念碑,墨西哥城最知名的地标之一(图片:Aberu.Go / Shutterstock)


当时的墨西哥总统在1910年为它剪彩时,纪念碑基座仅有9层台阶,但随着这片区域地面的严重沉降,最终必须在基座上增加14个大台阶,以使纪念碑仍与街道连接。



新加阶梯的高度也就是这片区域地面下沉的高度了(图片:ItzaVU / Shutterstock)


现如今地面沉降已经对墨西哥城市民的生命财产安全产生了威胁,首都最拥挤的街区“伊斯塔帕拉帕”,一条街居住了约200万人,同样也是城市里缺水现象最严重的街区。之前还有新闻报道称白天这条街上的道路路面突然开裂,一名少年不慎跌入巨大的裂缝中丧生。


可目前墨西哥城的人口还在以每年35万的数量增加。据滑铁卢大学的地质学家艾伦·摩根(Alan Morgan)研究,首都周边地区地下水位每年下降约3英尺,由于降水率低于蒸发率这种下降是不可逆的,如果目前的地下水年抽取量不变的话,预计50年之内首都的地下浅层含水层将被完全抽空。


到那时墨西哥城无疑会更糟,整个城市的建筑基础、水井、街道和下水道系统都将遭到不同程度的破坏,城市也可能因此瘫痪。


它带来的唯一“好处”,或许是创造了一批就业岗位——现在墨西哥城专门有一批工人队伍负责填补由于地面沉降导致建筑物开裂出现的裂缝,据统计,维修队员们每年大概能堵上40000条裂缝。


在湖中小岛建立城市的时候,或许连阿兹特克最好的预言家也不会想到,现在的首都会在当时水面下方的2米处。这样干渴、拥挤、肮脏的下沉城市,在极端气候日益严重的当下充满了危机,说不定哪一天一场暴雨就会让它恢复成欧洲殖民者来之前的样子。


中美洲式赛博朋克,在这里就能看到全貌。


参考文献:

1.https://www.nytimes.com/interactive/2017/02/17/world/americas/mexico-city-sinking.html

2.https://qz.com/1281506/solving-mexico-citys-cataclysmic-cycle-of-drowning-drying-and-sinking/

3.https://faculty.washington.edu/jwh/207mexic.htm


本文来自微信公众号:地球知识局(ID:diqiuzhishiju),作者:德米特里,制图:孙绿,校稿:猫斯图,编辑:养乐多

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