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Einige große US-Städte haben mit einem Problem zu kämpfen: Der Boden, auf dem sie stehen, sinkt ab. Das bedroht die Gebäude. Forscher haben Lösungsansätze.

Der Boden unter den größten Städten der Vereinigten Staaten sinkt ab. Dieses Phänomen bedroht Gebäude, Straßen und Bahnlinien, so eine neue Studie. Doch dieses Absinken, auch Bodensenkung genannt, geschieht nicht überall auf die gleiche Weise, nicht einmal innerhalb einer Stadt.

Forscher kartierten die vertikale Bodenbewegung in den 28 bevölkerungsreichsten US-Städten. Sie stellten fest, dass sich alle Städte wie eine luftleere Matratze zusammendrücken. In 25 Städten sinkt zwei Drittel der Fläche ab. Etwa 34 Millionen Menschen – rund 10 Prozent der US-Bevölkerung – leben in den absinkenden Gebieten, so die in Nature Cities veröffentlichte Studie.

Die Städte mit dem weiträumigsten Absinken, wo 98 Prozent der Stadtfläche betroffen sind, umfassen: Chicago, Dallas, Columbus (Ohio), Detroit, New York, Indianapolis, Charlotte, Denver, Houston und Fort Worth. Viele dieser sinkenden Städte liegen im Landesinneren. Bodensenkungen galten bisher vor allem in Küstenstädten als großes Problem, wo steigende Meeresspiegel leichter Gebiete überfluten können. Die Forscher sagen jedoch, dass absinkender Boden im Landesinneren ebenfalls die Infrastruktur destabilisieren und Überschwemmungen bei Stürmen verschlimmern kann.

Bodensenkungen treten in den USA auch im Landesinneren auf

„Bodensenkungen machen nicht an der Grenze von Küstenregionen halt. Es ist ein Problem, das überall auftritt, sowohl in Inlands- als auch in Küstengebieten“, sagte Leonard Ohenhen, Hauptautor der Studie und Forscher an der Columbia University. Die Bewegung ist langsam – in den USA sinkt der Boden im Millimeterbereich pro Jahr – aber die Auswirkungen können sich über Jahre deutlich summieren. So sinkt beispielsweise ein für das jährliche US- Open-Tennisturnier wichtiges Stadion stetig ab, was ein leichteres Dach zur Gewichtsreduzierung erforderte. Auch eine Landebahn des New Yorker LaGuardia Flughafens, der auf einer ehemaligen Mülldeponie liegt und renoviert wurde, ist ein wichtiges Beispiel für absinkende Infrastruktur.

„Bodensenkungen allein können Gefahren verstärken“, sagte Manoochehr Shirzaei, Co-Autor der Studie und Forscher an der Virginia Tech. „Wir können diesen Rahmen nutzen, um Risikogebiete zu identifizieren.“ Absenkungen treten auf, wenn die tragende Struktur des Bodens schwächer wird. Gebäude, Straßen und sogar der Boden selbst üben Druck auf alles darunter aus. Der Untergrund besteht aus mehreren Sedimentschichten, einschließlich Grundwasserleitern mit viel porösem Raum zwischen den Sedimentkörnern. Wasser füllt die Zwischenräume und trägt einen Teil des Gewichts von oben. Wird jedoch Wasser entnommen und der Boden verdichtet, senkt sich das Land ab.

Es gibt verschiedene Gründe für die Bodensenkung in großen Städten

Die Gründe für Bodensenkungen können von Stadt zu Stadt variieren. Entlang der Ostküste und der Region der Großen Seen sinkt der Boden meist langsam als Reaktion auf das Schmelzen der Gletscher der letzten Eiszeit – bekannt als glazialisostatische Ausgleichsbewegung.

In Großstädten wie New York drückt buchstäblich das Gewicht der Gebäude den Boden nach unten. Die Betonwüsten absorbieren auch mehr Wärme, die in den Untergrund übertragen werden und Boden und Gestein verformen kann – wie in Chicago zu sehen. Der pazifische Nordwesten unterliegt tektonischen Plattenaktivitäten, bei denen eine Platte unter eine andere taucht und Absenkungen verursacht.

Washington, D.C. hat beispielsweise mehrere Faktoren, die Bodensenkungen antreiben. Die Stadt sinkt aufgrund des Schmelzens der eiszeitlichen Gletscher. Die stärksten Raten treten um den East Potomac Park auf (mehr als 5 Millimeter pro Jahr), der auf aufgeschüttetem Land mit weichen, instabilen Sedimenten errichtet wurde. Entlang des Anacostia River hebt sich jedoch einiges Land, da der Fluss das Grundwassersystem auffüllt.

Entnahme von Grundwasser ist die häufigste Ursache für Bodensenkungen

Die Forscher fanden heraus, dass die Entnahme von Grundwasser für Trinkwasser und Landwirtschaft die häufigste Ursache für Absenkungen an den meisten Orten ist. Sie stellten fest, dass die Grundwasserentnahme 80 Prozent der Absenkungen in den Städten verursachte. „Die Nutzung von Grundwasser wird nicht zurückgehen“, sagte Ohenhen. „An den meisten Orten kann man den Menschen nicht sagen, sie sollen aufhören, Grundwasser zu entnehmen, weil es vielleicht die einzige verfügbare Ressource für eine bestimmte Region oder Stadt ist.“

Texas beherbergt die am schnellsten absinkenden Orte des Landes, die nicht nur Grundwasser, sondern auch viel Öl und Gas fördern. Houston ist seit langem für die schnellste Absenkungsrate bekannt, mehr als 5 Millimeter pro Jahr. Das Team fand jedoch heraus, dass mehrere andere texanische Städte weiter im Landesinneren ähnlich hohe Raten aufweisen, darunter Dallas und Fort Worth.

Sinkendes Land – größeres Überschwemmungsrisiko

Absinkendes Land verschärft die Überschwemmungsrisiken, da es Regenwasser länger zurückhalten kann, so Shirzaei. Während des Hurrikans Harvey 2017 stellte er fest, dass 85 Prozent der überfluteten Fläche im Gebiet Houston-Galveston um mehr als 5 Millimeter pro Jahr abgesunken war. Während des Hurrikans Helene 2024 könnten abgesunkene Gebiete die Beseitigung der Überschwemmungen in den folgenden Tagen erschwert haben. „Bodensenkungen veränderten das Entwässerungsnetz, sodass das Wasser nicht aus der Stadt abfließen konnte“, sagte Shirzaei.

Schäden an kritischer Infrastruktur können auftreten, wenn eine Stadt auf kleinem Raum unterschiedliche Absenkungsgrade erfährt. Ein Gebäude, das teilweise auf erhöhtem und teilweise auf absinkendem Grund steht, wird eher destabilisiert. Es braucht auch keinen großen Höhenunterschied.

San Antonio weist das höchste Risiko für Gebäude auf

In den 28 Städten gab es in den dichtesten Stadtzentren Probleme mit prekärem, destabilisiertem Boden, der 29.000 Gebäude bedrohte. Die Studie ergab, dass San Antonio das höchste Risiko für Gebäude aufwies, obwohl es nicht die schnellsten Absenkungsraten hatte. Dort waren 1 von 45 Gebäuden einem hohen Schadensrisiko ausgesetzt; in Austin war es 1 von 71 Gebäuden; in Fort Worth 1 von 143; und in Memphis 1 von 167. „Wir wollen keine Panik erzeugen“, sagte Shirzaei. Er fügte hinzu: „Das Gute an Bodensenkungen ist, dass die Raten sehr langsam sind“ und den Gemeinden Zeit geben, sich vorzubereiten oder die Auswirkungen abzumildern.

Einige Orte konnten Bodensenkungen verlangsamen und stoppen, indem sie ein System einsetzen, das Wasser aus Regen, Überschwemmungen, Flüssen oder behandeltem Abwasser sammelt und in unterirdische Grundwasserleiter zurückführt. Solche Systeme existieren im Coachella Valley, Santa Clara und Santa Ana in Kalifornien, im El Carracillo-Distrikt in Spanien und in Peking.

„Detaillierte Karten der Bodenbewegung sowie Informationen über deren Ursachen können bei der Gestaltung von Richtlinien helfen“, sagte Pejman Tahmasebi, ein Bodensenkungsforscher an der Colorado School of Mines und der Technischen Universität Hamburg, der nicht an der Studie beteiligt war. Die Ergebnisse können laut Tahmasebi auch dazu beitragen, bessere Grundwassermanagementpläne zu erstellen oder die Stadtplanung so zu verbessern, dass Schäden und Gefahren für Menschenleben eingedämmt werden. „Wir sollten jetzt anfangen, über diese Lösungen zu sprechen“, sagte Ohenhen, der in der Studie einige mögliche Ansätze skizzierte. „Dieses Problem wird sich in Zukunft immer weiter verschärfen.“

Wir testen zurzeit maschinelle Übersetzungen. Dieser Artikel wurde aus dem Englischen automatisiert ins Deutsche übersetzt.

Dieser Artikel war zuerst am 8. Mai 2025 in englischer Sprache bei der „Washingtonpost.com“ erschienen – im Zuge einer Kooperation steht er nun in Übersetzung auch den Lesern der IPPEN.MEDIA-Portale zur Verfügung.