L'empreinte de l'urbanisation de Delhi et ses effets sur l'état du sous-sol de la Terre

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11750 (2023) Citer cet article

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Les terres urbaines et leur expansion ont eu un impact profond sur l'environnement mondial, y compris le changement de stress dans le sous-sol terrestre, même si les terres urbaines ne représentent qu'une petite fraction de la surface terrestre mondiale. La divulgation de ces effets n’a jamais été aussi importante, étant donné le rôle du stress dans la détermination de la sécurité de la population urbaine contre les tremblements de terre. Cependant, la connaissance de cet effet non linéaire et temporel de l’urbanisation sur le sous-sol reste dans la zone grise. Cette étude se concentre sur la zone entourant Delhi, la capitale de l'Inde, pour comprendre la contribution relative de la charge de construction créée par l'urbanisation rapide à l'exacerbation de l'état de stress souterrain. Les résultats mettent en évidence que, depuis 2010, la modulation du taux de sismicité et la stabilité des failles de chevauchement du socle sont liées non seulement à l'urbanisation mais aussi au stockage décennal des eaux souterraines. De plus en plus de preuves suggèrent que l'urbanisation rapide et la compression horizontale non tectonique qui en résulte stabilisent les failles de la ceinture d'Aravalli Delhi, qui sont déstabilisées en raison de l'extraction massive des eaux souterraines. Cela affecte la tendance décennale de la sismicité autour de la ceinture plissée d’Aravalli Delhi. Néanmoins, l’ampleur de cette influence de déformation dépendant du temps sur la modulation de la sismicité reste incertaine. Les résultats de cette étude quantifient pour la première fois les impacts géomécaniques de l’urbanisation dans la région de Delhi.

Étant un lien immédiat entre les interactions environnementales et anthropiques, l’urbanisation remodèle diverses facettes de l’environnement. Alors que la croissance démographique entraîne une urbanisation rapide et une métamorphose agressive de la surface terrestre, l’atmosphère, le cycle hydrologique, les processus écosystémiques, le système climatique et la stabilité du sous-sol devraient être considérablement perturbés aux échelles locale et mondiale1,2,3,4. Les terres urbaines occupent une petite fraction du territoire mondial et abritent pourtant 55 % de la population mondiale. La superficie des terres urbaines s'accélère plus rapidement que la population urbaine. L'urbanisation contribue à 70 % du réchauffement climatique et à 80 % de la perte d'habitat naturel. Environ 60 % des terres cultivées dans le monde se trouvent à proximité de zones urbaines, ce qui souligne le conflit qui les oppose5. De nombreuses études5,6,7,8 mettent en évidence la proportionnalité entre le taux d'expansion urbaine et la diminution des terres cultivées, l'Inde, la Chine et l'Égypte en étant les principaux exemples (Fig. 1a, avec Delhi et ses régions environnantes à proximité des terres cultivées). Dans de nombreux pays développés, le déplacement de la population des zones rurales vers les zones urbaines devrait diminuer, alors que le scénario est inverse dans le monde en développement, en particulier lorsque les projecteurs sont tournés vers l’Inde. Angel et al.9 et Seto et al.10 prévoient que d’ici 2030, la surface urbanisée mondiale sera trois fois supérieure à celle de 2000, parallèlement à un doublement de la population urbaine. Dans cette optique, l’urbanisation actuelle est la genèse de la méga-urbanisation (fusion de multiples tissus urbains formant un tronçon urbain contigu5). Une telle méga-urbanisation devrait se produire dans des régions sujettes à des taux de pauvreté élevés, généralement là où l’agriculture domine les secteurs dominants de l’économie. Ainsi, une compréhension interdisciplinaire de la manière dont l’urbanisation future et sa population modifieront la Terre est primordiale pour atténuer le problème de la durabilité mondiale.

Carte d'utilisation des terres de la région du nord de l'Inde pour l'année 2020. (a) Classification de l'utilisation des terres (niveau I) de la région du nord de l'Inde pour l'année 2020, avec la zone d'étude mise en évidence par un encadré. (b) Transition de classe de terrains bâtis entre 1990 et 2020 avec un intervalle de temps de 5 ans. La couleur rouge pastel représente la zone bâtie existante, et le rouge uni met en évidence la nouvelle superficie incluse dans la classe bâtie par rapport à l'intervalle de temps précédent. Le panneau inférieur le plus à droite montre la croissance de la superficie bâtie cumulée et de la population urbaine au fil du temps. Cette figure a été générée à l'aide d'ArcMap (version 10.7.1 ; URL : https://support.esri.com.