Uit een NASA-onderzoek blijkt dat extreme weersomstandigheden op verrassende manieren aardverschuivingen beïnvloeden

Klimaatverandering zorgt voor meer variatie in neerslagpatronen over de hele wereld – extreem droge stukken die worden onderbroken door stormen die in korte tijd grote hoeveelheden regen of sneeuw laten vallen. Hoewel perioden van nat en droog bepaalde effecten kunnen hebben die gemakkelijk te voorspellen zijn, zoals waterstanden in meren en rivieren, onthulde een recente studie gericht op Californië dat ze langzaam bewegende aardverschuivingen op onverwachte manieren kunnen beïnvloeden.

De onderzoekers voorspelden dat langzaam bewegende aardverschuivingen – waarbij de grond centimeters tot een voet per jaar naar beneden kruipt – in Zuid-Californië dat te droog is om te botten, zich anders gedragen dan die in het regenachtige Noord-Californië wanneer ze worden blootgesteld. zware regen En de droogte omstandigheden. Maar dit was niet het geval. De auteurs van het onderzoek ontdekten dat aardverschuivingen in nattere en drogere gebieden van Californië een vergelijkbare gevoeligheid vertoonden voor extreme neerslag, waarbij ze gemiddeld sneller en verder bergafwaarts gingen tijdens regenachtige periodes dan tijdens droge jaren.

Water veroorzaakt aardverschuivingen, ontdek hoe aardverschuivingen reageren op recorddroogte of zware regen Het zou onderzoekers kunnen helpen hun toekomstig gedrag beter te voorspellen, inclusief of een van hen zou kunnen instorten of catastrofaal falen. Het doel van het grote geheel is het ontwikkelen van een staatsbrede inventaris van aardverschuiving Het gedrag dat het meetnet zou informeren. Hoewel langzaam bewegende aardverschuivingen niet noodzakelijk een onmiddellijk gevaar vormen voor mensen of infrastructuur, kunnen ze na verloop van tijd schade toebrengen aan zaken als wegen en gebouwen. En in sommige gevallen kan het plotseling instorten, wat gebeurde met de aardverschuiving bij Mud Creek bij Big Sur in 2017.

Alexander Handwerger, een aardverschuivingswetenschapper bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië en hoofdauteur van de studie, die onlangs werd gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven. Zijn werk tot aan dit artikel was gericht op aardverschuivingen in Noord-Californië, dus hij wist niet zeker wat hij zou zien als hij naar de drogere delen van de staat keek.

geweldig gedrag

Californië herbergt meer dan 650 langzaam bewegende aardverschuivingen, en Handwerger en collega’s concentreerden zich op 247 langzaam bewegende aardverschuivingen met een gemiddelde oppervlakte van 0,5 vierkante kilometer. Vervolgens analyseerden ze een subset van 38 die verschilden in de hoeveelheid neerslag die ze ontvingen, de soorten gesteente waaruit ze waren gemaakt, de omgevingen waarin ze voorkwamen (kust versus landinwaarts) en of ze zich in ontwikkelde of onontwikkelde gebieden bevonden. De onderzoekers keken naar hoe die aardverschuivingen zich gedroegen van 2015 tot 2020, een periode van grote fluctuaties in de regenval: terwijl 2017 het op één na natste jaar ooit was in bepaalde delen van Californië, waren 2015 en 2016 uitzonderlijk droog.

Ze verkregen informatie over de beweging van aardverschuivingen met behulp van gegevens die zijn verzameld door de Sentinel-1-satellieten van de European Space Agency (ESA). De metingen werden automatisch verwerkt tot kaarten die de beweging van de aarde weergeven door het JPL-Caltech Advanced Rapid Imaging and Analysis (ARIA) Centre for Natural Hazards-project. (Het California Institute of Technology, in Pasadena, runt het Jet Propulsion Laboratory van NASA.)

De onderzoekers wisten dat langzaam bewegende aardverschuivingen in nattere delen van de staat het hele jaar door enigszins verzadigd bleven. Ze hadden niet verwacht te ontdekken dat zowel reeds overstroomde aardverschuivingen als hun drogere tegenhangers tijdens natte periodes versnelden en de heuvel afgingen in vergelijking met droge tijden.

anticiperen op de toekomst

Door beter te begrijpen waarom aardverschuivingen reageren op regenval of droogte, kunnen onderzoekers toekomstige gebeurtenissen zoals een aardverschuiving in Mud Creek voorspellen. Het stortte in tijdens een zeer regenachtig jaar in Californië waarin geen soortgelijke aardverschuivingen zijn ingestort. “We proberen te begrijpen waarom dit gebeurt”, zei Handwerger.

Een beter begrip van het gedrag van aardverschuivingen zou een monitoringnetwerk in staat kunnen stellen dat waarschuwingen geeft aan lokale en staatsfunctionarissen, evenals aan onderzoekers, om aardverschuivingen of een groep aardverschuivingen die zich anders beginnen te gedragen, in de gaten te houden. Het kan ook helpen bij het opzetten van een waarschuwingssysteem voor gemeenschappen die het risico lopen op aardverschuivingen, en om de planning met betrekking tot ontwikkeling en infrastructuur te beïnvloeden.

De sleutel tot dit meetnet is het kunnen uitvoeren van gedetailleerd en grootschalig onderzoek. Dit is mogelijk gemaakt door vooruitgang in satelliettechnologie, waardoor ruimtevaartuigen zoals de Sentinel-1 meer frequentie, Nauwkeurige gegevens op veranderingen in het aardoppervlak over grotere gebieden. Aankomende missies zoals NISAR (NASA’s Synthetic Aperture Radar Satellite) zullen veranderingen op het aardoppervlak volgen met behulp van een andere radarfrequentie die beter door vegetatie kan “zien” dan Sentinel-1. Bij een dergelijke missie stelt NISAR zijn gegevens vrij beschikbaar voor het publiek.

Tijdrovende en data-intensieve analyses worden steeds gemakkelijker uit te voeren vanwege projecten zoals ARIA en een opkomend NASA-gesponsord project genaamd OPERA (of End-User Monitoring Products from Remote Sensing Analysis). OPERA, beheerd door JPL, zal metingen van missies zoals Sentinel-1 en NISAR gebruiken om dataproducten te produceren die veranderingen aan het aardoppervlak laten zien. Deze producten zullen onder meer resourcemanagers, federale agentschappen en onderzoekers gedetailleerde metingen geven van het grootste deel van Noord- en Midden-Amerika, waardoor het niet langer nodig is om gegevens te verwerken in een formaat dat geschikt is voor analyse en besluitvorming.