Pemanasan Global Bikin Gedung-gedung Kota 'Tenggelam' Perlahan
CNN Indonesia
Kamis, 13 Jul 2023 09:45 WIB
Bagikan:
URL berhasil disalin
Ilustrasi. Gedung-gedung tinggi disebut terancam pemanasan global. (Istockphoto/PPAMPicture)
Jakarta, CNN Indonesia --
Studi terbaru Northwestern University, AS, mengaitkan perubahan iklim global dengan pergeseran tanah di bawah daerah perkotaan. Hal ini pun membuat gedung-gedung di perkotaan lebih cepat retak dari perkiraan sebelumnya.
Tim mengatakan pemanasan global membuat tanah memanas dan berubah bentuk. Fenomena ini menyebabkan fondasi bangunan dan tanah di sekitarnya bergerak secara berlebihan.
"Perubahan iklim bawah tanah merupakan bahaya yang tidak terlihat," kata Alessandro Rotta Loria dari Northwestern University yang memimpin penelitian ini, dikutip dari ScienceDaily.
Tim juga melaporkan kerusakan bangunan di masa lalu kemungkinan disebabkan oleh kenaikan suhu tersebut dan memperkirakan masalah ini akan terus berlanjut di masa depan.
Penelitian ini merupakan penelitian pertama yang mengukur deformasi tanah yang disebabkan oleh pulau panas bawah permukaan dan pengaruhnya terhadap infrastruktur sipil.
Tanah berubah bentuk sebagai akibat dari variasi suhu, dan tidak ada struktur atau infrastruktur sipil yang dirancang untuk menahan variasi ini.
Meskipun fenomena ini tidak berbahaya langsung bagi keselamatan manusia, namun hal ini akan mempengaruhi operasi normal sehari-hari dari sistem pondasi dan infrastruktur sipil pada umumnya.
"Tanah liat Chicago dapat mengerut ketika dipanaskan, seperti halnya tanah berbutir halus lainnya. Sebagai akibat dari kenaikan suhu di bawah tanah, banyak pondasi di pusat kota mengalami penurunan yang tidak diinginkan, secara perlahan tapi terus menerus terjadi," kata dia yang juga merupakan asisten profesor teknik sipil dan lingkungan di McCormick School of Engineering, Northwestern, itu.
Di banyak daerah perkotaan di seluruh dunia, panas terus menerus menyebar dari bangunan dan transportasi bawah tanah. Hal ini menyebabkan tanah menghangat dengan kecepatan yang mengkhawatirkan.
Para peneliti sebelumnya telah menemukan bahwa lapisan bawah tanah yang dangkal di bawah kota menghangat sebesar 0,1 hingga 2,5 derajat Celcius per dekade.
Dikenal sebagai "perubahan iklim bawah tanah" atau "pulau panas bawah permukaan", fenomena ini telah diketahui menyebabkan masalah ekologi (seperti air tanah yang terkontaminasi) dan masalah kesehatan (termasuk asma dan sengatan panas).
Hingga saat ini, dampak perubahan iklim bawah tanah terhadap infrastruktur sipil masih belum banyak diteliti dan dipahami.
"Jika Anda berpikir tentang ruang bawah tanah, garasi parkir, terowongan dan kereta api, semua fasilitas ini terus menerus mengeluarkan panas," kata Rotta Loria.
Loria mengatakan secara umum, kota lebih hangat daripada daerah pedesaan karena bahan konstruksi secara berkala memerangkap panas yang berasal dari aktivitas manusia dan radiasi matahari dan melepaskannya ke atmosfer.
"Proses tersebut telah dipelajari selama beberapa dekade. Sekarang, kami melihat proses di bawah permukaan, yang sebagian besar didorong oleh aktivitas antropogenik," katanya.
Penelitian ini dipublikasikan pada 11 Juli 2023 di Communications Engineering di jurnal Nature.
Apa sarannya buat mengurangi dampak isu ini?
Para peneliti mendorong pemanfaatan panas itu menjadi sumber energi. Caranya, menangkap limbah panas yang dipancarkan di bawah tanah dari sistem transportasi bawah tanah, rubanah parkir, dan fasilitas ruang bawah tanah lainnya.
Studi terhadap Chicago di halaman berikutnya...
Dalam beberapa tahun terakhir, Rotta Loria dan timnya memasang jaringan nirkabel dengan lebih dari 150 sensor suhu di seluruh Chicago, baik di atas maupun di bawah tanah.
Termasuk di ruang bawah tanah (rubanah) gedung, terowongan kereta bawah tanah, garasi parkir bawah tanah, dan jalan di bawah permukaan tanah seperti Lower Wacker Drive.
Sebagai perbandingan, tim juga mengubur sensor di Grant Park, ruang hijau yang terletak di sepanjang Danau Michigan yang jauh dari gedung dan sistem transportasi bawah tanah.
Data dari jaringan penginderaan nirkabel menunjukkan bahwa suhu bawah tanah di bawah Chicago sering kali 10 derajat lebih hangat daripada suhu di bawah Grant Park.
Suhu udara dalam struktur bawah tanah bisa mencapai 25 derajat lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tanah yang tidak terganggu.
Ketika panas berdifusi ke tanah, hal ini memberikan tekanan yang signifikan pada material yang memuai dan menyusut, seiring dengan perubahan suhu.
Setelah mengumpulkan data suhu selama tiga tahun, Rotta Loria membuat model komputer 3D untuk mensimulasikan bagaimana suhu tanah berevolusi dari tahun 1951 (tahun di mana Chicago menyelesaikan pembangunan terowongan kereta bawah tanahnya) hingga saat ini.
Dia menemukan nilai yang konsisten dengan yang diukur di lapangan dan menggunakan simulasi tersebut untuk memprediksi bagaimana suhu akan berevolusi hingga tahun 2051.
Rotta Loria juga memodelkan bagaimana tanah berubah bentuk sebagai respons terhadap peningkatan suhu.
Menurut simulasi, suhu yang lebih hangat dapat menyebabkan tanah membengkak dan mengembang ke atas permukaan sebanyak 12 milimeter.
Suhu panas juga dapat menyebabkan tanah mengerut dan tenggelam ke bawah tanah sebanyak 8 milimeter.
Meskipun hal ini tampak halus dan tidak terlihat oleh manusia, variasi ini lebih dari yang dapat ditangani oleh banyak komponen bangunan dan sistem pondasi tanpa mengorbankan persyaratan operasionalnya.
"Berdasarkan simulasi komputer kami, kami telah menunjukkan bahwa deformasi tanah dapat menjadi sangat parah sehingga menyebabkan masalah pada kinerja infrastruktur sipil," kata Rotta Loria.
Hal ini tidak seperti bangunan yang tiba-tiba runtuh. Semuanya terjadi secara perlahan-lahan dan merupakan konsekuensi terhadap kemampuan servis struktur dan infrastruktur.
"Sangat mungkin bahwa perubahan iklim bawah tanah telah menyebabkan keretakan dan penurunan pondasi yang berlebihan yang tidak kita kaitkan dengan fenomena ini karena kita tidak menyadarinya," kata Rotta Loria.
Jakarta, CNN Indonesia --
Studi terbaru Northwestern University, AS, mengaitkan perubahan iklim global dengan pergeseran tanah di bawah daerah perkotaan. Hal ini pun membuat gedung-gedung di perkotaan lebih cepat retak dari perkiraan sebelumnya.
Tim mengatakan pemanasan global membuat tanah memanas dan berubah bentuk. Fenomena ini menyebabkan fondasi bangunan dan tanah di sekitarnya bergerak secara berlebihan.
"Perubahan iklim bawah tanah merupakan bahaya yang tidak terlihat," kata Alessandro Rotta Loria dari Northwestern University yang memimpin penelitian ini, dikutip dari ScienceDaily.
Tim juga melaporkan kerusakan bangunan di masa lalu kemungkinan disebabkan oleh kenaikan suhu tersebut dan memperkirakan masalah ini akan terus berlanjut di masa depan.
Penelitian ini merupakan penelitian pertama yang mengukur deformasi tanah yang disebabkan oleh pulau panas bawah permukaan dan pengaruhnya terhadap infrastruktur sipil.
Tanah berubah bentuk sebagai akibat dari variasi suhu, dan tidak ada struktur atau infrastruktur sipil yang dirancang untuk menahan variasi ini.
Meskipun fenomena ini tidak berbahaya langsung bagi keselamatan manusia, namun hal ini akan mempengaruhi operasi normal sehari-hari dari sistem pondasi dan infrastruktur sipil pada umumnya.
"Tanah liat Chicago dapat mengerut ketika dipanaskan, seperti halnya tanah berbutir halus lainnya. Sebagai akibat dari kenaikan suhu di bawah tanah, banyak pondasi di pusat kota mengalami penurunan yang tidak diinginkan, secara perlahan tapi terus menerus terjadi," kata dia yang juga merupakan asisten profesor teknik sipil dan lingkungan di McCormick School of Engineering, Northwestern, itu.
Di banyak daerah perkotaan di seluruh dunia, panas terus menerus menyebar dari bangunan dan transportasi bawah tanah. Hal ini menyebabkan tanah menghangat dengan kecepatan yang mengkhawatirkan.
Para peneliti sebelumnya telah menemukan bahwa lapisan bawah tanah yang dangkal di bawah kota menghangat sebesar 0,1 hingga 2,5 derajat Celcius per dekade.
Dikenal sebagai "perubahan iklim bawah tanah" atau "pulau panas bawah permukaan", fenomena ini telah diketahui menyebabkan masalah ekologi (seperti air tanah yang terkontaminasi) dan masalah kesehatan (termasuk asma dan sengatan panas).
Hingga saat ini, dampak perubahan iklim bawah tanah terhadap infrastruktur sipil masih belum banyak diteliti dan dipahami.
"Jika Anda berpikir tentang ruang bawah tanah, garasi parkir, terowongan dan kereta api, semua fasilitas ini terus menerus mengeluarkan panas," kata Rotta Loria.
Loria mengatakan secara umum, kota lebih hangat daripada daerah pedesaan karena bahan konstruksi secara berkala memerangkap panas yang berasal dari aktivitas manusia dan radiasi matahari dan melepaskannya ke atmosfer.
"Proses tersebut telah dipelajari selama beberapa dekade. Sekarang, kami melihat proses di bawah permukaan, yang sebagian besar didorong oleh aktivitas antropogenik," katanya.
Penelitian ini dipublikasikan pada 11 Juli 2023 di Communications Engineering di jurnal Nature.
Apa sarannya buat mengurangi dampak isu ini?
Para peneliti mendorong pemanfaatan panas itu menjadi sumber energi. Caranya, menangkap limbah panas yang dipancarkan di bawah tanah dari sistem transportasi bawah tanah, rubanah parkir, dan fasilitas ruang bawah tanah lainnya.
Studi terhadap Chicago di halaman berikutnya...
Chicago Jadi Contoh
Efek nyata lainnya pemanasan global adalah melelehnya gletser di berbagai negara iklim dingin. (AP/Matthias Schrader)
Dalam beberapa tahun terakhir, Rotta Loria dan timnya memasang jaringan nirkabel dengan lebih dari 150 sensor suhu di seluruh Chicago, baik di atas maupun di bawah tanah.
Termasuk di ruang bawah tanah (rubanah) gedung, terowongan kereta bawah tanah, garasi parkir bawah tanah, dan jalan di bawah permukaan tanah seperti Lower Wacker Drive.
Sebagai perbandingan, tim juga mengubur sensor di Grant Park, ruang hijau yang terletak di sepanjang Danau Michigan yang jauh dari gedung dan sistem transportasi bawah tanah.
Data dari jaringan penginderaan nirkabel menunjukkan bahwa suhu bawah tanah di bawah Chicago sering kali 10 derajat lebih hangat daripada suhu di bawah Grant Park.
Suhu udara dalam struktur bawah tanah bisa mencapai 25 derajat lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tanah yang tidak terganggu.
Ketika panas berdifusi ke tanah, hal ini memberikan tekanan yang signifikan pada material yang memuai dan menyusut, seiring dengan perubahan suhu.
Setelah mengumpulkan data suhu selama tiga tahun, Rotta Loria membuat model komputer 3D untuk mensimulasikan bagaimana suhu tanah berevolusi dari tahun 1951 (tahun di mana Chicago menyelesaikan pembangunan terowongan kereta bawah tanahnya) hingga saat ini.
Dia menemukan nilai yang konsisten dengan yang diukur di lapangan dan menggunakan simulasi tersebut untuk memprediksi bagaimana suhu akan berevolusi hingga tahun 2051.
Rotta Loria juga memodelkan bagaimana tanah berubah bentuk sebagai respons terhadap peningkatan suhu.
Menurut simulasi, suhu yang lebih hangat dapat menyebabkan tanah membengkak dan mengembang ke atas permukaan sebanyak 12 milimeter.
Suhu panas juga dapat menyebabkan tanah mengerut dan tenggelam ke bawah tanah sebanyak 8 milimeter.
Meskipun hal ini tampak halus dan tidak terlihat oleh manusia, variasi ini lebih dari yang dapat ditangani oleh banyak komponen bangunan dan sistem pondasi tanpa mengorbankan persyaratan operasionalnya.
"Berdasarkan simulasi komputer kami, kami telah menunjukkan bahwa deformasi tanah dapat menjadi sangat parah sehingga menyebabkan masalah pada kinerja infrastruktur sipil," kata Rotta Loria.
Hal ini tidak seperti bangunan yang tiba-tiba runtuh. Semuanya terjadi secara perlahan-lahan dan merupakan konsekuensi terhadap kemampuan servis struktur dan infrastruktur.
"Sangat mungkin bahwa perubahan iklim bawah tanah telah menyebabkan keretakan dan penurunan pondasi yang berlebihan yang tidak kita kaitkan dengan fenomena ini karena kita tidak menyadarinya," kata Rotta Loria.
