델리 도시화 발자국과 그것이 지구 지하 상태에 미치는 영향

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11750(2023) 이 기사 인용

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도시 토지와 그 확장은 지구 지표면의 작은 부분임에도 불구하고 지구 지하 표면의 응력 변화를 포함하여 지구 환경에 심각한 영향을 미쳤습니다. 지진에 대한 도시 인구의 안전을 결정하는 데 있어 스트레스의 역할을 고려할 때 그러한 영향을 공개하는 것이 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 그러나 지하에 대한 도시화의 시간 의존적 비선형 효과에 대한 지식은 회색 영역에 남아 있습니다. 본 연구는 급속한 도시화로 인해 발생하는 건물 부하가 지하 스트레스 상태를 악화시키는 상대적 기여도를 이해하기 위해 인도의 수도인 델리 주변 지역에 초점을 맞췄습니다. 결과는 2010년 이후 지진 발생률의 조절과 지하 추력 단층의 안정성이 도시화뿐만 아니라 10년 지하수 저장과도 연관되어 있음을 강조합니다. 급속한 도시화와 그에 따른 비구조적 수평 압축이 광범위한 지하수 추출로 인해 불안정해진 아라발리 델리 벨트의 단층을 안정화한다는 증거가 늘어나고 있습니다. 이는 Aravalli Delhi 습곡대 주변의 10년 주기 지진 경향에 영향을 미칩니다. 그럼에도 불구하고 지진 변조에 대한 이러한 시간에 따른 변형 영향의 크기는 여전히 불확실합니다. 이 연구의 결과는 처음으로 델리 지역의 도시화로 인한 역학적 영향을 정량화했습니다.

환경과 인위적 상호작용이 밀접하게 연관되어 있는 도시화는 환경의 다양한 측면을 재형성합니다. 인구 증가가 급속한 도시화와 지구 표면의 공격적인 변태를 가져옴에 따라 대기, 수문학 순환, 생태계 과정, 기후 시스템 및 지하 안정성은 지역적 및 전 지구적 규모에서 극적으로 교란될 것으로 예상됩니다1,2,3,4. 도시 토지는 세계 지형의 작은 부분을 차지하지만 세계 인구의 55%가 살고 있습니다. 도시 토지 면적은 도시 인구보다 빠르게 가속화되고 있습니다. 도시화는 지구 온난화의 70%와 자연 서식지 손실의 80%에 기여합니다. 전 세계 농경지의 약 60%가 도시 지역에 인접해 있어 도시 지역 간의 갈등이 강조됩니다5. 여러 연구5,6,7,8는 인도, 중국, 이집트가 중심 사례인 도시 확장과 농경지 감소 속도 사이의 비례성을 강조합니다(그림 1a, 델리와 그 주변 지역이 농경지에 근접해 있음). 많은 선진국에서는 농촌에서 도시 지역으로의 인구 이동이 감소할 것으로 예상되는 반면, 개발도상국에서는 특히 주목을 받는 곳이 인도일 때 그 시나리오는 반대입니다. Angel et al.9 및 Seto et al.10은 2030년까지 세계 도시화 토지가 도시 인구의 두 배 증가와 함께 2000년의 3배가 될 것이라고 예상했습니다. 그런 점에서 볼 때, 오늘날의 도시화는 거대 도시화(다수의 도시 조직이 합쳐져 연속적인 도시 구간을 형성하는 것)의 기원입니다. 이러한 대규모 도시화는 일반적으로 농업이 경제의 주요 부문을 지배하는 빈곤율이 높은 지역에서 발생할 것으로 예상됩니다. 따라서 미래의 도시화와 그 인구가 지구를 어떻게 변화시킬 것인지에 대한 학제간 이해는 글로벌 지속 가능성 문제를 완화하는 데 가장 중요합니다.

2020년 인도 북부 지역의 토지 이용 지도. (a) 2020년 인도 북부 지역의 토지 이용 분류(레벨 I), 연구 영역이 상자로 강조 표시됨. (b) 1990년부터 2020년까지 5년 간격으로 건설된 토지 등급 전환. 파스텔 레드 색상은 기존 시가지 면적을 나타내고, 단색 빨간색은 이전 시간 간격과 비교하여 시가지 클래스에 포함된 새로운 토지 면적을 강조합니다. 가장 오른쪽 하단 패널은 시간에 따른 누적 건축 면적과 도시 인구의 증가를 보여줍니다. 이 수치는 ArcMap(버전 10.7.1, URL: https://support.esri.com)을 사용하여 생성되었습니다.