Прошлог мјесеца предсједник Доналд Трумп подузео је кораке како би искористио кампању која је обећала претворити постојећу граничну ограду Сједињених Држава у "велики, лијепи" зид. 25. јануара, Бела кућа је издала Извршно наређење којим је најавила стварање „сигурне, непрекидне и непролазне физичке баријере… како би се спречила илегална имиграција, трговина дрогама и људима и терористички акти.“ Сада је царина и заштита границе - канцеларија задужена за спровођење граничних прописа - труди се да овај налог постане конкретном стварношћу.
Данашња ограда састоји се од отприлике 650 миља различитих сегмената, направљених од комбинације челичних ступова и шина, металних облога, ланчаних карика, бетонских преграда за возила и жичане мреже. Замјена те ограде оном што је описано као бетонска конструкција од 20 до 50 стопа која ће прећи 1.000 од око 2.000 километара америчке границе с Мексиком неће бити лак подвиг. Поред бављења предложеном мексичком тужбом и навигације до приватног власништва над већим бројем тексашких земаља, постоји још једна забринутост коју су се неки детаљно позабавили: геологија.
У поређењу са изградњом мермерне палате или црквом са високим зидовима, подизање зида може изгледати релативно једноставно. Није. (Само питајте Кинезе, чијем Великом зиду је требало око 2000 година градње и нису успели да спрече освајаче.) Иако је већина зидних дизајна прилично једноставна, грађевинари се морају прилагодити широком спектру терена, објашњава Гари Цленденин, старији хидрогеолог на ИЦФ-у. Сама јужна граница САД-а садржи пустињу, мочварна подручја, пашњаке, реке, планине и шуме - а све то ствара знатно другачије проблеме градитељима.
"Дужина ове ствари представља изазове који се обично не предузимају у грађевинском пројекту", каже Цленденин.
Могу ли се ове препреке превазићи? Смитхсониан.цом је питао два научника, геофизичара и хидрогеолога, које геолошке факторе би зидари требало да прво узму у обзир да би реализовали овај амбициозни пројекат.
Отприлике 650 миља различитих сегмената ограде стоји дуж границе скоро 2.000 километара између САД и Мексика. Многи сегменти, попут оног приказаног горе, и даље омогућавају одређену комуникацију преко границе. (Бриан Ауер / Алами Стоцк Пхото) Анкета о ситуацији
Никада се није знало нагињати Писачки торањ. Изграђена између 1173. и 1370. године, офф-килтер структура је била постављена на око 30 стопа финих речних седимената подложених слојем древне морске глине. Али док су грађевинари скупљали тонове мермера, речни се седименти нису равномерно збијали. Дакле, до 1178. године, када су завршили рад на трећој причи, кула је већ добила својствени нагиб.
Италијанска влада је од тада потрошила милионе долара како би се осигурала да се овај вољени оријентир не сруши. Такви структурни неуспеси служе као подсетник да су, док су наши преци успели да успешно подигну многе импресивне подвиге, „они не морају увек бити усправни“, по речима теренског геофизичара Мика МцКиннона. Да би заобишли такве проблеме данас, савремени грађевинари додали су кључни корак у процесу изградње: геодетске радове. Иако је то дуготрајно, овај корак је пресудан како би се осигурало да резултирајућа конструкција може остати на тера фирми годинама које долазе.
Пре полагања једне цигле, тимови научника окупљају се на сцени како би истражили литанију детаља, од дубине корита до хемије земље. У случају граничног зида, они би морали да пређу читаву дужину предложене стазе, радећи у сегментима да би проценили регион, прикупили податке, развили планове. (Ова неопходност чини процес постављања зидова - нарочито оних који се протежу хиљадама километара - изазовнијим од изградње, рецимо, небодера са 95 спратова.)
„Искрено, за то би биле потребне године“, каже Цленденин, која се специјализовала за линеарне пројекте попут железница и путева. МцКиннон се слаже. Један пројекат на којем је радила, део који је трајао три километра, сада је на петом теренском истраживању.
Ипак, чини се да Трумпова наредба омогућава само шест мјесеци за све напоре у истраживању и планирању. У свом дугом списку потребних корака, његово извршно наређење каже:
„Израдите свеобухватну студију сигурности јужне границе која ће бити завршена у року од 180 дана од овог налога, а која ће укључивати тренутно стање сигурности јужне границе, све геофизичке и топографске аспекте јужне границе, доступност савезне и државне границе ресурсе неопходне за постизање потпуне оперативне контроле јужне границе и стратегију за добијање и одржавање комплетне оперативне контроле јужне границе. "
Када је контактирао Смитхсониан.цом, агенција за царинску и граничну заштиту одбила је да коментарише тренутни временски оквир за зид, рекавши у е-поруци да би "било спекулативно одговорити на питања која постављате у овом тренутку." Али према научницима с којима је Смитхсониан.цом разговарао, то се неће убрзо појавити.
…
Идемо у Бедроцк
Праисторијски град Петра представља сјајан примјер древног геолошког предвиђања. Око 4. века пре нове ере, становници Петре урезали су основу за овај некада ужурбани трговачки град директно у робусне ружичасто-жуте стијене пешчара између Црвеног и Мртвог мора. Иако су ветрови и киша претили да ће уништити структуру одоздо, чврста стена која лежи под земљиним лабавим слојевима - одржава ову структуру високом хиљадама година.
МцКиннон каже да је такво уземљење у подлози кључно за изградњу мегаструктуре. За нешто тако опсежно као зид дугачак 1.000 миља који стоји највише 20 стопа, грађевинари ће морати да сидре читаву ствар испод површине до испод камена ако желе да остане усправан.
Проблем је у томе што ући у коријен може бити безвезе. Велики прагови границе садрже јак слој лабавих седимената - прљавштине, тла, песка - који леже на врху дна. У неким регионима подножје је стотине ако не и хиљаде метара. „На неким местима ће бити дубока стена - никада нећете моћи да приступате прагу корита на приступачан начин“, каже МцКиннон.
"То је у реду ако желите да [изградите] малу кућу, јер једноставно морате лебдјети на њеном темељу", додаје она.
Али ако градите мегаструктуру, „имате проблем“, каже она.
Гранична ограда која пролази кроз пешчане дине Алгодонес у Калифорнији је посебне конструкције која ће примити стално променљиво окружење дина. Уске, високе стопе високе 15 стопа „лебде“ изнад песка и могу се померати вертикално током померања дина. (Сједињене Државе Граничне патроле, Одељење за унутрашњу безбедност) То не значи да је изградња на песку немогућа. Али да би безбедно поставили такве структуре, данас геофизичари спроводе опсежна сеизмичка истраживања како би приказали шта се крије испод. Да би створили ове слике, инсталирају редове спио-геофона, који су 3Д микрофони који детектују минутне вибрације тла, претварајући их у електрични сигнал. Тада стварају велику буку, често активирањем експлозије или коришћењем велике тежине да обори земљу. Геофони бележе расипање и одраз вибрација како би сликали подземне структуре и изазивали проблеме који могу лежати испод површине.
Један од ових проблема МцКиннон је доживео из прве руке, током изградње хидроелектране која је требало да се изгради преко долине која се протезала око миљу. Тим је урадио сва одговарајућа испитивања региона и открио да испод њиховог корита реке лежи други канал укопан у прљавштину. „Да га нисмо пронашли и покушали да изградимо насип преко пута, вода би управо избрисала тај стари канал испод, а ми бисмо имали реку испод наше бране“, каже она.
Постоје две могућности за превазилажење таквих проблема са седиментом: компактирајте седимент и додајте дубљи темељ. За зид тежак око 20 стопа, темељ би требало да се протеже шест до осам стопа испод површине, каже Цленденин. Сви ови кораци су скупи и дуготрајни. Али прескочите било које од њих, и "добили сте своју ситуацију" Леасинг-Товер-оф-Писа ", каже МцКиннон.
Наравно, многи модерни региони немају економска средства да би вршили таква истраживања и изградњу дубоких темеља. Градови Кампаније, у Италији, изграђени су на лабавим седиментима који су склони клизању - ситуацију погоршану локалним рашчишћавањем вегетације и нерегулираном градњом која обично нема адекватне темеље. Ови фактори остају рањиви на хипове геологије свог региона: 1998. године, када је блато шетало градом, куће су се срушиле под тежином и кретањем муља, оставивши најмање 95 мртвих.
...
Прљава драма
"Постоји нешто што не воли зид / што шаље смрзнуто земљиште испод њега", започиње песму Роберта Фроста "Мендинг Валл." Мраз можда није био геолошки геодет, али исправио је једну ствар: Када је реч о изградњи зидова, отеклина тла је главна главобоља. Зато, након што геодети заврше процену врсте стене и земље на којој ће градити, започињу са проучавањем прљавштине.
Седименти, нарочито у материјалима богатим глином, могу да поприме воду и бубре се попут сунђера у посуди са водом. Резултирајући циклуси бубрења и смањивања током влажних и сувих периода могу пукнути сам темељ конструкција. А ове врсте тла уобичајене су у многим државама у којима ће се градити гранични зид, укључујући Тексас и делове Новог Мексика. У ствари, отприлике половина америчких домова изграђена је на тлима која се значајно шире, а скоро половина њих годишње претрпи штету због тла, наводи Америчко удружење грађевинских инжењера.
Нечистоћа такође може да поједе систем за подршку зида. Тла која су природно кисела или имају висок ниво хлорида могу брзо разградити метале богате гвожђем, каже МцКиннон. Ова тла би могла „нагризати било који, рецимо, леп метални арматур који тамо стављате да стабилизује ваш темељ“, каже она. Остала тла имају велику количину сулфата, једињења пронађеног у уобичајеном минералном гипсу који разграђује и метале и бетон. Тло богато сулфатом уобичајено је на оним што је познато као Транс-Пецосова тла дуж границе у југозападном краку Тексаса.
Одржавање тако дуге структуре је изазовно. Чак и ако се такав зид може поставити, величина буџета неопходног да се одржи стоји остаје нејасна. (Кевин Фои / Алами Стоцк Пхото) "Наићи ћете на стотине, ако не и хиљаде, различитих врста тла дуж [тако дугог] линеарног пута", каже Цленденин. (У ствари, само у Тексасу постоји преко 1300 врста тла.) А многа од тих тла неће бити прави тип за изградњу на врху. У том тренутку, будући градитељи зидова имају две могућности: потрошити више времена и новца ископавајући постојећа тла и заменивши их бољом прљавштином - или избегавај регион у потпуности.
Међутим, једна ствар коју увек не могу да избегну јесу региони који прети земљотресима и поплавама. Ријеке теку дуж значајног дијела америчко-мексичке границе, што може створити врло стварну опасност од поплаве. Изградња поред река такође може представљати неочекиване правне проблеме: Уговор из 1970. захтева да се ограда постави од реке Рио Гранде, која разграничава границу са Тексасом и Мексиком. Због тога тренутна ограда пресече имовину власника земље у Тексасу и има празнине како би власници земљишта могли да прођу.
Земљотреси су такође релативно чести у западним државама САД-а. Зависно од грађевине, неки од ових дрхтавица могли би изазвати пукотине или пукнуће зида, каже МцКиннон. Један пример је потрес магнитуде 7, 2 који се догодио 2010. у близини границе између Калифорније и Мексика, према Аустин Еллиотт, постдокторском студенту на Универзитету Окфорд, чије се истраживање фокусирало на историју земљотреса. "Да је постојао зид у Ел Центинели [планини на северу Мексика], то би било срушено", пише Еллиотт на Твиттеру.
…
Чак и ако су сва одговарајућа испитивања завршена и потврдни оквири, успех није загарантован. "Постоји толико много ствари које треба да се ураде пре него што чак и лопатом ископчате прву чашицу", каже Цленденин.
Упркос свим нашим модерним алатима за истраживање и пажљивом планирању, земља ће вас и даље изненадити, додаје МцКиннон. „Овај део за који сте мислили да је досадан и једноставан и лаган за предвидјети је заправо потпуно компликован“, каже она. „Погледајте било који већи ископ система подземне железнице, било коју велику конструкцију моста, било који велики комплекс кула; сви су претходно имали интензивна истраживања, опсежне фазе пројектовања и још увек су морали да се модификују током изградње. “
Након најаве Трумпове извршне наредбе, МцКиннон се огласио на Твиттеру да би оставио предсједавајући подсјетник на посљедице подцјењивања Земље. "Земља не опрашта неуредно", написала је. Она је додала у интервјуу: "Игнорирај геологију на теби."
