إن مكسيكو سيتي محاصرة في "حلقة مفرغة" خطيرة. ومع ضخ المياه الجوفية بشكل مستمر، يستمر السطح الحضري في الانخفاض، ويكون معدل الغرق متفاوتًا بشكل خطير في المناطق المختلفة، مع انهيار كتل بأكملها بمعدلات مختلفة جدًا. وهذا "الهبوط غير المتوازن" يمزق أنابيب المياه والمجاري والآبار، ويتسبب في حدوث تسربات وخسائر كبيرة في المياه. ويتعين على المدن ضخ المزيد من المياه الجوفية لتعويض هذه الفجوة، مما يزيد من تفاقم هبوط الأرض.
وقد لاحظ المجتمع العلمي هذه المشكلة في وقت مبكر من القرن الماضي. حدد المهندس المكسيكي روبرتو جايول لأول مرة ظاهرة هبوط الأرض في مكسيكو سيتي في وقت مبكر من عام 1925. وبعد ما يقرب من مائة عام، قامت الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) ومنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) بتوجيه أحد أقوى أنظمة الرادار ذات الفتحة الاصطناعية في العالم نحو هذه المدينة الضخمة التي تغرق ببطء، في محاولة لرسم خريطة لتشوه السطح بدقة غير مسبوقة.
يمكن لهذا القمر الصناعي، المسمى "القمر الصناعي لرادار الفتحة الاصطناعية التابع لناسا-إيسرو" (NISAR)، تتبع التغيرات الطفيفة في سطح الأرض بدقة عالية للغاية. وفي ملاحظات مدينة مكسيكو، كشفت بوضوح عن تغيرات في البنية تحت الأرض للمدينة، مما أدى إلى غرق بعض المناطق أكثر من نصف بوصة (حوالي 2 سم) شهريًا. وتظهر أحدث الصور الرادارية أن المناطق الزرقاء الداكنة تمثل هبوطًا شهريًا بأكثر من 2 سم، بينما تعتبر المناطق الصفراء والحمراء "إشارات ضوضاء متبقية" من المتوقع أن يتم تصفيتها تدريجيًا مع تجميع NISAR لمزيد من البيانات.
كانت مكسيكو سيتي في الأصل مدينة-دولة الأزتك تينوختيتلان على بحيرة تيكسكوكو في القرن الرابع عشر. تم تجفيف البحيرة تدريجيًا على مدى مئات السنين التالية، لكن مدينة مكسيكو اليوم لا تزال تقع على طبقة مياه جوفية مملوءة بالمياه الجوفية. منذ أن تم التعرف على هبوط الأراضي لأول مرة في عام 1925، ارتفع عدد سكان العاصمة إلى أكثر من 22 مليون نسمة، مما أدى إلى ارتفاع الطلب على المياه. ويشير أحد التقارير إلى أن استخراج المياه الجوفية يمثل الآن نحو 60% من إجمالي إمدادات المياه في مكسيكو سيتي، الأمر الذي يؤدي إلى تفاقم مشكلة هبوط الأراضي.
تبرز إحدى التفاصيل في أحدث صور NISAR: يقع مطار بينيتو خواريز الدولي في مكسيكو سيتي داخل منطقة زرقاء داكنة ذات هبوط عالٍ. وقال نائب مدير مشروع ناسا، كريج فيرجسون، إن مثل هذه الصور تثبت أن قياسات NISAR كما هو متوقع. وإذا نظرنا على نطاق أوسع، فإن هذه ليست البنية التحتية الحيوية الوحيدة لوسائل النقل المتضررة: ففي وقت مبكر من عام 2021، انهار جزء من جسر مترو الأنفاق بسبب فشل هيكلي، مما أسفر عن مقتل 26 شخصا. تم إلقاء اللوم في أحد أسباب الحادث على التآكل والأضرار طويلة المدى التي لحقت بأحد أكثر أنظمة السكك الحديدية الحضرية ازدحامًا في الأمريكتين بسبب هبوط الأرض.
وباعتباره واحدًا من أغلى أقمار تصوير الأرض حاليًا، فقد تم تجهيز NISAR بهوائي انعكاس راداري قابل للنشر يبلغ قطره حوالي 12 مترًا، وهو أكبر هوائي رادار أرسلته ناسا إلى الفضاء على الإطلاق. يراقب القمر الصناعي سطح الأرض بشكل متكرر بتردد عالٍ ويمكنه مسح الأرض مرتين كل 12 يومًا، مما يوفر دقة زمنية ومكانية غير مسبوقة للمراقبة المستمرة لتشوه السطح. استمرت عملية جمع بيانات الصور المستخدمة لتحليل هبوط مدينة مكسيكو في الفترة من أكتوبر 2025 إلى يناير 2026، مما يوضح مسار تشوه المدينة في بضعة أشهر فقط.
لقد تجلى خطر "الهبوط التفاضلي" في العديد من الأماكن في مختلف أنحاء العالم، وكانت مدينة مكسيكو حالة نموذجية. في عام 2024، كان يُعتقد أن إمدادات مياه الصنبور في مكسيكو سيتي لم يتبق لها سوى بضعة أشهر من الفترة العازلة الآمنة. وأجبرت أزمة المياه المدينة على الاعتماد بشكل أكبر على استخراج المياه الجوفية، مما أدى إلى تكثيف الحلقة المفرغة السابقة. وفي العام نفسه، نشر داريو سولانو روخاس، خبير الاستشعار عن بعد في الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك، دراسة ركزت على مشكلة "الهبوط التفاضلي" الخطيرة في مدينة مكسيكو. وتظهر الدراسة أنه في نفس المدينة، تصل نسبة الغرق السنوية في بعض المناطق إلى 50 سنتيمترا، في حين أن مناطق أخرى شبه ثابتة. ويجلب هذا التشوه الشديد غير المتساوي مخاطر كبيرة على سلامة البنية التحتية عبر الإقليمية.
يكمن خطر التسوية التفاضلية في أن العديد من أنظمة البنية التحتية الكبيرة غالبًا ما تمتد على أقسام متعددة: قد يمر نفق مترو الأنفاق عبر مناطق ذات معدلات تسوية مختلفة تمامًا. إذا استمر جزء معين من قاع الطريق في الغرق بسرعة بينما الأجزاء المجاورة بالكاد تتحرك، فسوف تتولد ضغوط إضافية هائلة على الهيكل، بل وتتسبب في انهيار النفق أو الجسر. ويأمل العلماء أن تساعد البيانات عالية الدقة التي قدمتها وكالة ناسا ومنظمة أبحاث الفضاء الهندية في تحديد هذه المناطق شديدة الخطورة، وبالتالي توفير أساس للتعزيز الهندسي والتخطيط الحضري لتجنب المآسي المستقبلية.
وتعني قدرات المراقبة العالمية التي يتمتع بها NISAR أيضًا أنه من المحتمل أن تظهر خرائط هبوط مماثلة عالية الدقة في "مدن غارقة" أخرى في المستقبل. يشير المقال إلى أنه لا ينبغي للناس أن يتفاجأوا برؤية صور رادار NISAR لجاكرتا في الأخبار في المستقبل القريب. كما أن العاصمة الإندونيسية مبنية على طبقات مياه جوفية متعددة وتُعرف باسم "أسرع مدينة تغرق في العالم". كما أن بنيتها التحتية مهددة بشكل خطير بسبب الهبوط التفاضلي. على عكس مدينة مكسيكو سيتي الواقعة على الهضبة الداخلية، فإن جاكرتا مدينة ساحلية منخفضة. إن الجمع بين الهبوط وارتفاع مستوى سطح البحر يجعل الخطر أكثر خطورة. تشير بعض التقديرات إلى أن حوالي 40% من جاكرتا تقع بالفعل تحت مستوى سطح البحر.
وأكد ديفيد بيكال، عضو فريق البحث العلمي التابع لـ NISAR، أن مدينة مكسيكو هي مجرد واحدة من "أهداف مراقبة النقاط الساخنة" العديدة للقمر الصناعي. بفضل قدرات الكشف الفريدة والتغطية العالمية المستقرة، سوف تستهل البشرية موجة من الاكتشافات الجديدة من جميع أنحاء العالم. وبالمقارنة مع مكسيكو سيتي وجاكرتا، تبدو البندقية، وهي "مدينة غارقة مشهورة أخرى"، "معتدلة" إلى حد كبير. بسبب القيود المحلية الصارمة على استخراج المياه الجوفية، يتم التحكم في معدل الهبوط السنوي في البندقية تقريبًا في حدود 1 إلى 2 ملم. ومع ذلك، بالنسبة لسكان أي مدينة تغرق ببطء، فإن القياسات الدقيقة من رادارات الأقمار الصناعية المتقدمة مهمة للغاية: فهي لا تستطيع إيقاف الغرق، لكنها يمكن أن تنقذ الأرواح من خلال الكشف عن نقاط الضعف الهيكلية قبل أن يتراكم الخطر إلى نقطة الانهيار.
وأشار فيرغسون إلى أن رادار الموجة L طويل النطاق الذي يستخدمه NISAR جيد بشكل خاص في اكتشاف تشوه السطح في المناطق ذات الغطاء النباتي الكثيف والبيئات المعقدة، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص للمجتمعات الساحلية التي تواجه الضغط المزدوج المتمثل في هبوط الأرض وارتفاع مستوى سطح البحر. وبمساعدة هذا النوع من البيانات، يستطيع الباحثون ومديرو المدن وضع خطط استجابة أكثر استهدافا، وإعطاء الأولوية لتعزيز البنية التحتية الضعيفة، وكسب الوقت لتحقيق الأمن الحضري في العقود المقبلة.