夏威夷，這個以美麗海灘和獨特文化聞名的旅游勝地，正面臨著嚴峻的環境挑戰：地面沉降正在加速其沿海地區的洪水風險。最近，夏威夷大學馬諾阿分校的研究人員在《通訊-地球與環境》（CommunicationsEarth & Environment）發表研究，揭示了地面沉降對夏威夷沿海地區洪水風險的深遠影響，為夏威夷的未來敲響警鐘，也為全球沿海地區應對氣候變化提供參考。

海平面上升與地面沉降的雙重威脅

海平面上升是全球氣候變化的一個顯著后果，它對沿海地區的生態系統、基礎設施和人類社會構成嚴重威脅。夏威夷由八個主要島嶼和許多小島組成，其低洼的沿海地區尤其容易受到海平面上升的影響。然而，除了海平面上升這一全球性因素外，夏威夷還面臨著地面沉降的本地化問題。

夏威夷歐胡島（O‘ahu），Public Domain

地面沉降是指地表在自然或人為因素作用下出現的大面積、區域性、連續且緩慢的整體下降運動，這種現象通常表現為向下垂直移動，水平位移相對較小，即地面下沉。它可能由多種因素引起，包括地質構造運動、地下水過度抽取、沉積物壓實以及人為填土的不穩定因素等。在夏威夷，尤其是人口密集的歐胡島（O‘ahu），地面沉降正在加劇海平面上升帶來的洪水風險。

衛星雷達數據與高分辨率地形模型

為了準確評估地面沉降對夏威夷沿海地區的影響，研究人員利用近二十年的衛星雷達數據，結合高分辨率的數字高程模型（DEM），對夏威夷群島的垂直土地運動進行了詳細分析。衛星雷達干涉測量技術（InSAR）能夠精確測量地表的微小變化，為研究地面沉降提供了強有力的支持。

研究人員分析了來自Sentinel-1和ALOS-1衛星的雷達數據，覆蓋了夏威夷群島的多個島嶼。這些數據經過復雜的處理和分析，最終生成了詳細的地面沉降速率圖。此外，為了更準確地模擬洪水風險，研究人員還開發了一個高分辨率的數字高程模型，該模型結合了多種數據源，包括LiDAR數據、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國地質調查局（USGS）的地形數據等，能夠精確反映沿海地區的地形特征。

歐胡島南部的快速沉降

研究結果顯示，夏威夷群島中，歐胡島南部的地面沉降問題最為嚴重。盡管整個島嶼的平均沉降速率較低，約每年0.6毫米，但在某些局部地區，地面沉降速率卻高達每年25毫米，幾乎是平均值的40倍。這種快速沉降主要集中在歐胡島南部的低洼地區，包括Mapunapuna工業區等重要基礎設施區域。

研究人員指出，這些地區的快速沉降主要與沉積物和人工填土的壓實有關。歐胡島的許多城市開發和基礎設施建設都建立在不穩定的沉積物和人工填土之上，隨著時間的推移，這些材料的壓實導致了顯著的地面沉降。例如，Mapunapuna工業區的地面沉降速率在過去幾十年中一直保持較高水平，這意味著該地區的洪水風險正在加速上升。

研究還發現，地面沉降正在顯著縮短夏威夷沿海地區面臨洪水的時間線。如果不考慮地面沉降的影響，僅根據海平面上升的預測來評估洪水風險，將嚴重低估實際的洪水威脅。例如，在Mapunapuna地區，由于地面沉降的影響，到2050年，洪水暴露面積可能會增加超過50%，而洪水準備的時間線可能會被壓縮多達50年。

這意味著，原本預計在未來幾十年內才會出現的洪水問題，可能會在未來十年甚至更短時間內就顯現出來。這對于當地的基礎設施、經濟和居民生活構成了直接威脅。例如，歐胡島的許多沿海道路、社區以及重要的旅游設施都可能在未來幾十年內頻繁遭受洪水侵襲。

為適應性規劃提供科學依據

這項研究為夏威夷的政策制定者和城市規劃者提供了重要的科學依據。通過揭示地面沉降對洪水風險的影響，研究人員強調了在制定沿海適應性策略時必須考慮地面沉降因素，否則可能會延誤應對措施的實施。

研究人員建議重新評估沿海地區的洪水風險，并制定更具前瞻性的適應性規劃。這包括加強基礎設施的抗洪能力、調整土地利用規劃以及推動社區的防洪準備。此外，研究還強調了持續監測地面沉降和海平面變化的重要性，以便及時更新洪水風險評估。

這項研究也為全球沿海地區提供了一個警示：在制定應對氣候變化的策略時，必須綜合考慮多種因素的相互作用。只有通過科學的評估和有效的適應性規劃，才能確保沿海地區的可持續發展。

本文僅代表資訊，供讀者參考，不代表平臺觀點。

編譯 | Sara
審核 | YJ
排版 | 綠葉

參考資料略

來源: 海洋與濕地