照片顯示印尼北雅加達沿海地區下陷

下沉的城市:從雅加達到上海天津大連

「這棟房子已經下沉很久了。」埃爾娜(Erna)說。她補充說,22年前站在屋外時,「窗戶的高度還在我胸口」,而如今已經下降到膝蓋高度。

埃爾娜住在印尼首都雅加達——這是全球下沉速度最快的城市之一。她的家位於北部的重災區,如今地勢已明顯低於道路。每逢暴雨,這裡就會淹水。

現年37歲的她在這裡長大,記得以前熱鬧的港口與清真寺,如今都被水永久淹沒。

她的家建於1970年代,牆壁布滿裂痕,室內地板已多次加厚水泥層來抬高地面——總共約有十次。

現在有些房間的地板比原始高度高出一米,但房屋仍在下沉,而埃爾娜無法負擔搬家的費用。

埃爾娜和母親索尼要多次增高他們房屋的地板。

根據新加坡南洋理工大學(NTU)的一項研究,這只是數十個以令人憂慮的速度下沉的沿海地區之一。

研究團隊調查了亞洲、非洲、歐洲與美洲48個沿海城市及其周邊地區的地層下陷情況。這些地區特別容易受到兩種現象的夾擊:一是氣候變化所導致的海平面上升,二是地面本身下沉。

根據這些研究和聯合國數據,BBC估計有接近7600萬人生活在這些城市的下陷區域。這些地方在2014到2020年期間平均每年下沉了至少一公分。

他們的生活受到巨大影響,比如在中國北方城市天津,2023年有3000人從高層公寓中被疏散,原因是地面下沉導致附近街道開裂。

所有48個城市的地理位置都顯示在這個地球儀上。其中地層下陷最嚴重的是中國天津,在本世紀經歷了快速的工業與基礎建設發展。該市最嚴重的地區在2014至2020年間每年平均下沉18.7公分。

選擇下方的城市查看其下沉情況。地圖上將以綠色顯示下陷地區,並附有導致地層下陷的因素細節。

下陷數據通過該城市的一個測量點得出,科學家假設這裡相對比較穩定。你可以在文章末尾查看相關方法。


後備圖片 羅安達(安哥拉) 2月4日大道 卡桑加島 0 -3.3 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 布宜諾斯艾利斯(阿根廷) 帕德雷·穆吉卡社區 玫瑰宮 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -1.5
後備圖片 吉大港(孟加拉) 桑迪普帕拉 吉大港港口 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -9.8
後備圖片 達卡(孟加拉) 巴斯登哈拉住宅區 孟加拉國家博物館 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -3.6
後備圖片 里約熱內盧(巴西) 里約達斯佩德拉斯 救世基督像 0 -6.3 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 大連(中國) 大連金州灣國際機場 宏基大舞台 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -16.4
後備圖片 東莞(中國) 東莞中心廣場 農漁圍 0 -6.5 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 佛山(中國) 寶峰寺 北焦鎮 0 -6.3 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 廣州(中國) 南沙區 廣州塔 0 -6.8 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 杭州(中國) 蕭山區中心 靈隱寺 0 -3.4 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 南京(中國) 永寧街道 南京城牆 0 -2.5 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 青島(中國) 膠州市營海街道 青島火車站 0 -8 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 上海(中國) 迎賓快速路 上海中心大廈 0 -10.3 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 蘇州(中國) 蘇州古典園林 吳江西北部 0 -4.8 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 天津(中國) 0 -18.7 每年觀測到的沉降量(公分) 渤海灣 古文化街
後備圖片 阿比讓(象牙海岸) 阿比讓東阿博博區 聖保羅大教堂 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -5.1
後備圖片 亞歷山大(埃及) 阿德赫拉阿爾巴赫里 亞歷山大燈塔 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -2.7
後備圖片 香港(中國) 屯門 太平山頂 0 -10.6 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 艾哈邁達巴德(印度) 賽義德清真寺 皮普拉傑 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -5.1
後備圖片 金奈(印度) 塔拉馬尼 卡帕雷什瓦拉神廟 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -3.7
後備圖片 加爾各答(印度) 巴特帕拉 勝利物資中心 0 -2.8 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 孟買(印度) 印度門 Matunga East,國王圓環車站附近地區 0 -5.9 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 蘇拉特(印度) 卡蘭杰 蘇拉特鑽石交易所 0 -6.7 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 雅加達(印尼) 潘賈林岸 國家紀念碑 0 -11.6 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 福岡(日本) 福岡朝倉市持丸 福岡塔 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -5.7
後備圖片 名古屋(日本) 港區(Minato) 熱田神宮 0 -1.5 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 大阪(日本) 東此花區 大阪城 0 -7.8 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 東京(日本) 江東區中央防波堤 東京晴空塔 0 -2.4 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 仰光(緬甸) 南達貢鎮區 仰光大金寺 0 -7.5 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 拉各斯(尼日利亞) 市政廳 橘子島 0 -13.1 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 卡拉奇(巴基斯坦) 蘭德鎮 真納陵寢 0 -15.7 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 利馬(秘魯) 安孔區 利馬主廣場 0 -2.4 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 馬尼拉(菲律賓) 馬尼拉灣 聖地牙哥堡 0 -5.7 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 聖彼得堡(俄羅斯) 拉赫塔 冬宮 0 -2.9 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 新加坡(新加坡) 樟宜灣 魚尾獅公園 0 -4.6 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 首爾(南韓) 首爾陽川區新亭地鐵站附近 青瓦台(總統府) 0 -2 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 巴塞羅那(西班牙) 聖家堂 巴塞羅那港 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -7
後備圖片 達累斯薩拉姆(坦尚尼亞) 基岡博尼區 阿斯卡里紀念碑 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -3
後備圖片 曼谷(泰國) 民主紀念碑 暖拍奇,農卓區 每年觀測到的沉降量(公分) 0 -4.1
後備圖片 伊斯坦布爾(土耳其) 伊斯坦布爾機場 聖索菲亞大教堂 0 -13.2 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 倫敦(英國) 大本鐘 上阿普敏斯特 0 -4 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 休斯頓(美國) 中西南區 山姆·休士頓公園 0 -11 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 洛杉磯(美國) 好萊塢標誌 聖佩德羅海岸 0 -2.5 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 邁阿密(美國) 自由塔 椰林區 0 -2.2 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 紐約(美國) 布里茲岬 中央公園 0 -3 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 費城(美國) 霍姆斯堡 獨立廳 0 -2.3 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 華盛頓特區(美國) 華盛頓西南部 林肯紀念堂 0 -2.2 每年觀測到的沉降量(公分)
後備圖片 胡志明市(越南) 東鴨皮 獨立宮 0 -9.5 每年觀測到的沉降量(公分)
動畫分隔線,顯示建築物緩慢下沉

地下水抽取的風險

「地層下陷其實在很多城市都很常見,」南洋理工大學這項研究的首席研究員謝麗兒(音,Cheryl Tay)說。

「其中一個最常見的原因,就是地下水抽取。」她解釋。

地下水存在於地表以下的砂層、土壤和岩石縫隙中。

它佔了全球家庭用水(包括飲用水)的大約一半,對農業灌溉也至關重要。

但隨著城市人口增長,淡水供應壓力加劇,一些家庭與工業部門會自行鑽井抽水,過量抽取,如在雅加達的情況。

長期過度抽取地下水會壓實土壤,最終導致地面連同建築物一起下沉。

「許多下沉的城市位於亞洲或東南亞,」謝麗兒女士說,「這很可能是因為當地人口增長快速、開發迅速,對水的需求特別高。」

「這會導致地下水被大量抽取,進而惡性循環……這意味著未來洪水會更頻繁、更劇烈,也會持續更久,」她補充說,並指出還可能發生「鹽水入侵」,影響農地與飲用水的水質。

不同地質對下陷的影響不一,謝麗兒認為,興建在低窪三角洲上的沿海城市——例如雅加達、曼谷、胡志明市和上海——風險特別高。

如今幾乎整個雅加達的地勢都低於海平面。該市位於13條河流注入大海的沼澤地上,使其特別脆弱。

地面下陷與海平面上升的結合,加速了所謂的「相對海平面上升」,謝麗兒說:「這裡面有兩個因素:地面在下沉,水位在上升。」

圖片顯示雅加達淹水情況,住宅與商業區泡在水中。

印尼氣象局表示:「過去每五年才出現一次的洪水,可能會變得更頻繁」,因為「極端降雨的整體趨勢正在印尼上升,這與地表溫度上升與溫室氣體濃度增加有關。」

在過去十年裡,雅加達的洪水造成數十人死亡,至少28萬人被迫撤離知道洪水退去。

由於雅加達部分地區比1970年低了4公尺,印尼決定興建一座新首都「努山塔拉」(Nusantara),選址於另一座島嶼——婆羅洲,距離超過1200公里。

這座新城市離海更遠,將依賴大型水壩與水庫儲存河水與雨水,計劃淨化後供應給所有家庭與辦公室,從而不再抽取地下水。

然而,這座新城市計劃備受爭議,發展進展緩慢。有批評指出其造價高達340億美元,且會對全球生物多樣性最豐富的地區之一造成環境破壞。

艾布特梅塔(Ebute Metta)區的建築正在下沉,白色虛線顯示該建築原來的位置。

南洋理工大學的研究涵蓋了五座非洲城市,其中包括奈及利亞的拉各斯。根據報告,去年有超過27.5萬人受到洪水影響。

28歲的 盧卡(Rukkayat)三年前搬到城市東部的艾布特梅塔(Ebute Metta),尋找工作與更好的生活。

但她只負擔得起一間位於下沉地區的出租房——正是南洋理工大學報告中指出的高風險地點之一。

「在一個只要下大雨或遇到暴風就會淹水的地方生活真的很困難,」她說,「我常常得用臉盆從走廊舀水。」

房子的牆壁已開裂、地板潮濕、屋頂漏水——專家指出,這是地層下陷地區的普遍情況。

拉各斯與雅加達一樣,都正經歷快速城市化與人口增長,而其中超過一半人口無法使用自來水。

這類城市的居民與工業往往依賴自行抽取地下水,這就是下陷問題特別嚴重的原因之一。

實際上,南洋理工大學所識別的48個沿海城市中,地下水抽取是一半以上地區出現地層下陷的主要原因。其他人為活動,如建築與採礦,也可能造成影響。

自然因素也不可忽視,包括地殼移動、地震與自然土壤壓實(即土壤隨時間被壓得更緊密變密實),但一些專家認為這些自然因素的影響,遠不及人類活動。

動畫分隔線,顯示水流過地標下方

碗狀效應(The bowl effect)

隨著越來越多沿海城市面對地層下陷與海平面上升的雙重威脅,它們開始尋找解決方案——但這些方法有時會引發其他問題。

例如,雅加達、埃及的亞歷山大(Alexandria)以及越南的胡志明市,都已在海岸線興建堤壩、防浪牆與沙丘屏障,以防止海水入侵。

圖片顯示印尼雅加達的海中巨型防浪牆。
圖片顯示一道巨型防浪牆,用以阻止海水湧入北雅加達住宅區。
圖片顯示埃及亞歷山大的海邊混凝土防波堤。
埃及亞歷山大的海邊混凝土防波堤,用來保護城市不受海水侵襲。

但意大利帕多瓦大學(University of Padova)的皮埃特羅·泰亞蒂尼(Pietro Teatini)教授指出,這些愈建愈高的大型牆體可能造成所謂「碗狀效應」,即雨水與河水被困在牆內,無法自然流入大海,反而加劇內陸淹水。

因此,為了排出積水,雅加達與胡志明市等地都建設了抽水站。

然而,這些措施並未應對地層下陷或洪水產生的根本原因。

東京如何解決地層下陷問題

當東京發現部分地區出現地層下陷時,採取了截然不同的策略——直接針對問題根源。

自1970年代起,東京對地下水抽取實施嚴格限制後,下陷速度顯著放緩。

此外,東京也建構了一套完整的供水管理系統。科學家認為,這種方式是目前最有效的地層下陷遏止方法。

根據南洋理工大學的研究,今天的東京相對穩定,雖然在2014至2020年間仍有少數地區每年下沉介乎0.01至2.4公分。

那麼,東京的供水系統是如何運作的呢?

圖表展示東京供水系統

儘管東京的系統行之有效,日本早稻田大學的米格爾·埃斯特班(Miguel Esteban)教授指出,要將這種模式廣泛推行仍有困難,原因是其建設與維護成本極高。

不過,他補充說,仍有一些亞洲城市視東京為典範。

例如,台灣的台北在1970年代就減少地下水抽取,這一舉措有助於放緩地層下陷的速度。

圖表顯示亞洲城市地層下陷速率

其他城市——如休士頓、曼谷與倫敦——也都謹慎地調控地下水抽取量,確保不會過多或過少。

有些城市則採用不同策略。例如,上海採取「回灌法」,並獲得良好效果。

泰亞蒂尼教授說,上海將從長江取得的淨水,透過已廢棄的地下水井重新注入地底。

也有城市如中國重慶、薩爾瓦多的聖薩爾瓦多,採取「海綿城市」(sponge city)理念。

這類城市不再只使用不透水的混凝土與柏油鋪設人行道與街道,而是改用可自然吸水的材質,如土壤、草地與樹木。海綿城市強調興建公園、濕地、綠地,以及能在雨季引流儲水的湖泊與水塘。

維吉尼亞理工大學(Virginia Tech University)的馬努切赫爾·希爾扎伊(Manoochehr Shirzaei)教授表示:「這可能是一種更可行、也更永續的解決方案——其成本僅為建水壩的十分之一。」

但批評者指出,這類設施若要應用於既有的城市建設,難度頗高,而且通常規模不足,無法產生大規模影響。

希爾扎伊教授也強調,要真正有效推行這些措施,背後必須有長期的政治承諾。

「地層下陷是逐漸發生的現象,因此我們必須做出一些困難的決策,並堅持數十年不變,」他說,即使地下水抽取限制會讓依賴水井與鑽井取水的選民感到不滿,也必須堅持。

專家警告,若不改變現況,未來將會有更多像埃爾娜一樣的人,在一場場失敗的抗爭中,看著自己的家園一點一滴地消失。

關於研究方法的說明

在這項研究中,南洋理工大學選定了距離海岸不超過50公里、且2020年人口超過500萬的沿海城市群進行分析。

研究人員使用衛星影像,對比2014年至2020年間的數據,以估算這些城市的地層下陷速度。

地層下陷的測量是以每座城市中一個參考點為基準,該點通常被視為比周圍地區更穩定。然而,如果這個參考點本身也在下沉或上升,那麼城市其他部分的實際下陷速度可能會比數據顯示的更快或更慢。

因此,BBC根據這些數據估算受影響人口時,這種潛在偏差也需一併考慮。

研究中引用的下陷速率應視為一種相對指標,主要目的是識別哪些地區比其他地區受到更嚴重的影響。

顯示海浪的分隔線

製作團隊名單

記者與互動效果製作人:Aghnia Adzkia

補充報導與研究:Damilola Ojetunde, Leoni Robertson, Swati Joshi, Carla Rosch, Philippa Joy, Rafael Chacon

設計師:Andro Saini, Arvin Supriyadi

開發:Ayu Widyaningsih Idjaja, Preeti Vaghela, Matthew Taylor

編輯:Carol Olona, Astudestra Ajengrastri, Nick Ericsson, Alison Gee, Alex Therrien

本地語言翻譯:BBC中文

照片:Aghnia Adzkia, Joshua Akinyemi, Wienda Parwitasari, Anadolu Agency via Getty Images, AFP via Getty Images, Bloomberg via Getty Images, LightRocket via Getty Images, Getty Images

數據與研究方法協助:新加坡南洋理工大學Cheryl Tay、日本早稻田大學Miguel Esteban教授、美國維吉尼亞理工大學Manoochehr Shirzaei教授、意大利帕多瓦大學Pietro Teatini教授、意大利帕維亞大學Laura Pedretti、英國東英吉利大學Robert Nicholls、阿根廷布宜諾斯艾利斯大學Alejo O Sfriso博士、智利南方大學Daniel Melnick、秘魯天主教大學Gabriel Aller、美國休士頓大學Shuhab D Khan教授、美國羅德島大學Matt Wei副教授、東京都水道局