L’ambiente costruito di New York sta facendo sprofondare la città, secondo una ricerca pubblicata lo scorso anno dal Servizio geologico degli Stati Uniti e dalla Graduate School of Oceanography dell’Università di Rhode Island.

Gli autori dello studio, tra i primi ad analizzare gli effetti specifici del peso degli edifici sulla subsidenza del terreno, termine tecnico che indica il movimento verso il basso della terra, hanno stabilito che i carichi esercitati dall’ambiente costruito di New York City ne causano l’abbassamento di uno o due millimetri all’anno.

Il problema è preoccupante perché, in una città con un livello del mare che si sta innalzando a una velocità più che doppia rispetto a quella globale e una vulnerabilità alle tempeste più forti causate dai cambiamenti climatici, il rischio di inondazioni e danni continua a crescere. Le implicazioni in una città che ospita 8,8 milioni di persone potrebbero essere enormi.

Un milione di edifici

Il lavoro di mappatura della subsidenza ha incluso il calcolo della massa degli edifici di New York City – tutti i 1.084.954 che esistevano nei cinque distretti di New York City al momento dello studio.

Utilizzando le informazioni del codice edilizio per stimare la massa degli edifici in ciascuna griglia della città, i ricercatori hanno calcolato che il peso totale è di circa 1,68 trilioni di libbre (762 miliardi di kg). Questo numero è stato poi inserito in un modello multifisico a elementi finiti per simulare l’effetto del carico sul terreno.

Per semplicità, lo studio ha escluso il peso delle strade e dei marciapiedi di New York. Il risultato è stato poi confrontato con i dati satellitari che mostrano la geologia della superficie e i tassi di subsidenza osservati.

Sebbene esistano altre cause di subsidenza che gli autori dello studio hanno riconosciuto e preso in considerazione, tra cui l’esaurimento delle acque sotterranee, la deglaciazione e i cambiamenti del XX secolo nei carichi di ghiaccio e acqua, gli autori affermano che questo studio si concentra sulla subsidenza localizzata causata dagli edifici.

Sebbene il peso accumulato calcolato non sia perfetto, “ci dà un’idea approssimativa di quale sia la concentrazione di edifici”, ha dichiarato Tom Parsons in un articolo pubblicato da Scientific American. Parsons è geofisico del Servizio geologico degli Stati Uniti e autore principale dello studio.

Una montagna sopra Lower Manhattan

La ricerca del team ha evidenziato deformazioni coerenti con il consolidamento interno del riempimento artificiale e di altri sedimenti soffici, che potrebbero essere aggravate dai carichi edilizi. La ricerca ha rilevato che la parte bassa di Manhattan è particolarmente a rischio, così come le aree di Brooklyn e Queens.

Ulteriori ricerche pubblicate nel 2023 dalla NASA hanno individuato aree specifiche di preoccupazione, tra cui due notevoli aree di cedimento a New York. La pista 13/31 dell’aeroporto La Guardia sta cedendo a un ritmo di circa 3,7 millimetri all’anno.

I video dello scorso settembre mostrano i passeggeri che camminano in mezzo a centimetri d’acqua per raggiungere i loro gate nel Terminal A. Questo terminal non ha ricevuto i rinnovi né la mitigazione del rischio di inondazione che hanno ricevuto i Terminal B e C durante la ristrutturazione dell’aeroporto, recentemente completata per 8 miliardi di dollari, in parte a causa del suo status storico.

Materiali più leggeri per evitare l’affondamento

Lo studio della NASA ha anche identificato l’Arthur Ashe Stadium come un altro edificio che sta sprofondando a una velocità di circa 4,6 millimetri all’anno. L’aggiunta nel 2016 di un tetto retrattile a lunga portata allo stadio è un esempio di come ingegneri, architetti e altri soggetti coinvolti nella creazione del nostro ambiente costruito adottino misure per affrontare il problema.

Per l’aggiunta del tetto retrattile, gli ingegneri hanno sviluppato una soluzione in tessuto leggero sostenuta da sole otto colonne indipendenti posizionate in ciascuno degli angoli dello stadio, un approccio che ha anche permesso all’architettura di mantenere una buona visuale per gli spettatori.

Lo studio del Servizio Geologico degli Stati Uniti ha rilevato che i terreni ricchi di argilla e i riempimenti artificiali sono particolarmente soggetti a significativi assestamenti degli edifici, con i modelli di argilla che mostrano il maggiore potenziale di subsidenza. La mappatura della subsidenza aiuta a quantificare il rischio e aggiunge specificità ai tipi e alle condizioni del suolo.

La colpa non è dei grattacieli

Lo studio ha rilevato che la pressione cumulativa applicata al terreno da edifici di grandi dimensioni contribuisce alla subsidenza non solo per la compressione del suolo causata dalla costruzione iniziale, ma probabilmente anche attraverso un potenziale assestamento secondario causato dalla compressione continua e costante negli strati ricchi di argilla.

La ricerca osserva che, a seconda dei tipi di terreno e di fondazione, è probabile che l’attività di costruzione continua abbia un effetto complesso, dipendente dal tempo, che comprende una combinazione di assestamento primario a breve termine e di assestamento secondario sovrapposto a lungo termine.

Sebbene i grattacieli della città tendano a esercitare la pressione maggiore verso il basso, probabilmente non contribuiscono in modo altrettanto significativo alla subsidenza della città perché la maggior parte di essi è ancorata alla roccia.

Garantire la sostenibilità delle città costiere di tutto il mondo

Gli sforzi di ricerca sui livelli di subsidenza dell’ambiente costruito di New York City sono importanti perché le città costiere del mondo devono affrontare un’ulteriore urbanizzazione.

La città di New York è una delle aree costiere più densamente popolate del mondo e può offrire lezioni preziose alle altre 43 delle 48 città costiere più popolose del mondo che stanno sprofondando più velocemente di quanto il livello del mare si stia innalzando.

Forse, con l’aumento della conoscenza e della comprensione dei fenomeni di subsidenza, le prospettive future di nuove strategie creative di mitigazione cresceranno insieme alle nostre città costiere.