Země pod městy se výrazně otepluje. Plochy původně porostlé zelení totiž zakryla výstavba dálnic, silnic a budov. Rostliny, které dopadající sluneční paprsky dokázaly přeměnit a zužitkovat, nahradil beton a asfalt – ten ale tuhle proměnu nedokáže. Díky tomu se spousta sluneční energie hromadí v podobě tepla pod povrchem země a to vede ke vzniku podpovrchových tepelných ostrovů, které představují hned několik rizik.
Sklepy, tunely a podzemní doprava – to všechno odvádí teplo do okolní země. Metro ho například uvolňuje pří brždění, které potom země pohltí. Tím se zvýší teplota v okolí a koleje se o to více ještě rozpálí. Vlaky kvůli tomu pak někdy musí zpomalit, nebo dokonce zastavit, aby nezpůsobily dopravní nehodu. Během léta tak teploty například v londýnském metru přesahují někdy i třicet stupňů Celsia a například v roce 2006 vyšplhaly až k neuvěřitelným sedmačtyřiceti stupňům.
Takto zvýšené teploty pod povrchem se pak spojují s teplem na povrchu a společně mají negativní dopad i na lidské zdraví. Mohou totiž kromě nevolnosti z horka způsobit i dehydrataci, křeče, astma, úpal a vysoký krevní tlak.
K oteplení země ve městech přispívá celá řada zařízení – hlavně podzemní potrubí, vysokonapěťové kabely či systémy dálkového vytápění. Také používáním domácích spotřebičů nebo vytápěním vnitřních prostor vznikají tepelné ztráty, které mnohdy přivádějí teplo do země. Tohle všechno se nasčítá a je důvodem vzniku podpovrchových tepelných ostrovů. Popsali to vědci v odborném žurnálu Nature Communications Engineering.
Města na rozpálené plotně
Nad zemí se k tomu všemu ještě přidá městská výstavba z asfaltu a betonu, která pohltí dopadající sluneční paprsky. Tepelné ostrovy tak vznikají i nad zemí a v důsledku oteplování planety jich přibývá. Zjednodušeně řečeno: zástavba nad zemí pohltí sluneční záření, což oteplí okolní vzduch a okolní vzduch oteplí podzemí.
Tepelné ostrovy se tak doslova otiskávají do Země. Příkladem takového městského tepelného ostrovu u nás může být třeba centrum Prahy, kde tento týden vystoupaly teploty až ke třiatřiceti stupňům, zatímco v okolí bylo i o tři stupně méně.
Za posledních deset let tak v různých městech po celém světě vzrostla průměrná teplota země o 0,1 až 2,5 stupně Celsia.
Zvýšená teplota podzemí mění nejen teplo na povrchu, ale věci, které člověk tak snadno nevnímá – hlavně biochemické složení půdy. Kvůli tomu dochází nejen k tepelnému znečištění podzemních vod, ale i ke změně v růstu rostlin. Podzemní klimatická změna by tak podle autorů nové studie mohla být mnohem závažnějším problémem, než je její protějšek nad zemí.
Nadměrné deformace a sesuvy půdy
Vědci k výzkumu podzemní klimatické změny zvolili čtvrť amerického Chicaga, která se jmenuje Loop. Ta je totiž po Manhattanu nejhustěji obydlenou čtvrtí v USA. Ke sběru dat o teplotních výkyvech, sesuvech a deformacích pak použili trojrozměrný počítačový model s bezdrátovou sítí.
„V centru čtvrti Loop jsme naměřili teplotu půdy přesahující 21,1 stupně Celsia, v některých podzemních stavbách jsme naměřili více než 36,1 stupně. Čím hustší je město, tím intenzivnější jsou podzemní klimatické změny,“ uvedl inženýr Rotta Loria z Northwestern University.
Podzemní klimatické změny tak podle něj způsobují nadměrné deformace a sesuvy půdy. Městská výstavba ale s tímto problémem nepočítala, prostě proto, že se o něm dříve moc nevědělo. A nemusí být proto normalizovaná na to, co se nyní v podzemí děje.
„Země se deformuje,“ řekl Loria. „Žádná stávající stavební konstrukce ani infrastruktura není navržena tak, aby těmto výkyvům odolala.“ Důsledky podpovrchových tepelných ostrovů lze naštěstí předpovědět. Díky tomu mohou být zahrnuty do budoucí strategie městského plánování.
Kromě negativních důsledků podpovrchových tepelných ostrovů se může teoreticky jejich teplo i zužitkovat. Přebytečné teplo Země už se lidstvo totiž naučilo využívat, například v geotermálních elektrárnách, které umí tepelnou energii přeměnit na elektrickou.
