Οι κατολισθήσεις αποτελούν έναν από τους πιο καταστροφικούς γεωλογικούς κινδύνους στον κόσμο σήμερα. Ένας από τους κύριους λόγους για αυτό είναι λόγω των υψηλών ταχυτήτων που μπορούν να φτάσουν οι διαφάνειες, έως και 160 km / ώρα (100 mph). Ένα άλλο είναι το γεγονός ότι αυτές οι διαφάνειες μπορούν να φέρουν αρκετά συντρίμμια μαζί τους που χρησιμεύουν στην ενίσχυση της καταστροφικής τους δύναμης.
Συνολικά, αυτό είναι γνωστό ως Debris Flow, ένας φυσικός κίνδυνος που μπορεί να λάβει χώρα σε πολλά μέρη του κόσμου. Μια ενιαία ροή είναι ικανή να θάβει ολόκληρες πόλεις και κοινότητες, καλύπτοντας δρόμους, προκαλώντας θάνατο και τραυματισμό, καταστρέφοντας περιουσία και σταματώντας όλες τις μεταφορές. Λοιπόν, πώς τα αντιμετωπίζουμε;
Ορισμός:
Το Debris Flow είναι βασικά μια ταχεία κατολίσθηση που αποτελείται από υγροποιημένη, μη στερεοποιημένη και κορεσμένη μάζα που μοιάζει με ρέον σκυρόδεμα. Από αυτήν την άποψη, δεν διαφέρουν από τις χιονοστιβάδες, όπου ο πάγος και το χιόνι πέφτουν κάτω από την επιφάνεια ενός βουνού, μεταφέροντας δέντρα και βράχια μαζί του.
Μια κοινή λανθασμένη αντίληψη είναι να συγχέουμε τις ροές συντριμμιών με κατολισθήσεις ή λάσπη. Στην πραγματικότητα, διαφέρουν στο ότι οι κατολισθήσεις αποτελούνται από ένα συνεκτικό μπλοκ υλικού που ολισθαίνει πάνω από τις επιφάνειες. Αντίθετα, οι ροές απορριμμάτων αποτελούνται από «χαλαρά» σωματίδια που κινούνται ανεξάρτητα μέσα στη ροή.
Παρομοίως, οι ροές λάσπης αποτελούνται από λάσπη και νερό, ενώ οι ροές απορριμμάτων αποτελούνται από μεγαλύτερα σωματίδια. Συνολικά, εκτιμάται ότι τουλάχιστον το 50% των σωματιδίων που περιέχονται σε μια ροή συντριμμιών αποτελείται από σωματίδια μεγέθους άμμου ή μεγαλύτερα (δηλαδή βράχους, δέντρα, κ.λπ.).
Τύποι ροών:
Υπάρχουν δύο τύποι ροών συντριμμιών, γνωστών ως Lahar και Jökulhlaup. Η λέξη Lahar είναι καταγωγής Ινδονησίας και σχετίζεται με ροές που σχετίζονται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Μια ποικιλία παραγόντων μπορεί να προκαλέσει ένα λαχάρ, συμπεριλαμβανομένης της τήξης του παγετώδους πάγου λόγω της ηφαιστειακής δραστηριότητας, της έντονης βροχόπτωσης σε χαλαρά πυροκλαστικά υλικά ή της έκρηξης μιας λίμνης που είχε προηγουμένως καταστραφεί από πυροκλαστικό ή παγετώδες υλικό.
Το Jökulhlaup είναι μια ισλανδική λέξη που περιγράφει τις ροές που προέρχονται από μια παγετώδη πλημμύρα. Στην Ισλανδία, πολλές τέτοιες πλημμύρες προκαλούνται από ηφαιστειακές εκρήξεις υπό παγετώνα, καθώς η Ισλανδία βρίσκεται στην κορυφή της κορυφογραμμής του Μεσαίου Ατλαντικού. Αλλού, μια πιο συνηθισμένη αιτία του jökulhlaups είναι η παραβίαση λίμνων που έχουν φράξει πάγο ή που είναι γεμάτες με μοραΐνη.
Τέτοια γεγονότα παραβίασης προκαλούνται συχνά από την ξαφνική εκτόξευση πάγου παγετώνα σε μια λίμνη, η οποία στη συνέχεια προκαλεί ένα κύμα μετατόπισης να σπάσει ένα φράγμα μοραΐνης ή πάγου. Downvalley του σημείου παραβίασης, ένα jökulhlaup μπορεί να αυξηθεί σε μεγάλο βαθμό με τη λήψη ιζήματος και νερού από την κοιλάδα μέσω της οποίας ταξιδεύει.
Αιτίες ροών:
Οι ροές απορριμμάτων μπορούν να ενεργοποιηθούν με διάφορους τρόπους. Συνήθως, προκύπτουν από ξαφνικές βροχοπτώσεις, όπου το νερό αρχίζει να πλένει υλικό από μια πλαγιά, ή όταν το νερό αφαιρεί υλικό από μια πρόσφατα καμένη έκταση γης. Μια ταχεία χιονοστιβάδα μπορεί επίσης να είναι μια αιτία, όπου το πρόσφατα λιωμένο νερό χιονιού διοχετεύεται σε μια απότομη κοιλάδα γεμάτη με συντρίμμια που είναι αρκετά χαλαρά για να κινητοποιηθούν.
Σε κάθε περίπτωση, το ταχέως κινούμενο νερό πέφτει απότομα στις πλαγιές και στα φαράγγια και τις κοιλάδες παρακάτω, παίρνοντας ταχύτητα και συντρίμμια καθώς κατεβαίνει τα τείχη της κοιλάδας. Στην ίδια την κοιλάδα, μπορούν να μαζευτούν μήνες και χτισμένα εδάφη και βράχοι και στη συνέχεια να αρχίσουν να κινούνται με το νερό.
Καθώς το σύστημα παίρνει σταδιακά την ταχύτητα, ακολουθεί ένας βρόχος ανάδρασης, όπου όσο πιο γρήγορα ρέει το νερό, τόσο περισσότερο μπορεί να πάρει. Με την πάροδο του χρόνου, αυτός ο τοίχος αρχίζει να μοιάζει με σκυρόδεμα στην εμφάνιση αλλά μπορεί να κινηθεί τόσο γρήγορα που μπορεί να μαζέψει πέτρες από τα δάπεδα των φαραγγιών και να τους ρίξει κατά μήκος της πορείας της ροής. Η ταχύτητα και το μέγεθος αυτών των σωματιδίων που μεταφέρουν τα συντρίμμια ρέουν τόσο επικίνδυνα.
Μια άλλη σημαντική αιτία ροής συντριμμιών είναι η διάβρωση ατμών και όχθεων ποταμού. Καθώς το ρέον νερό προκαλεί σταδιακά την κατάρρευση των τραπεζών, η διάβρωση μπορεί να κοπεί σε παχιά αποθέματα κορεσμένων υλικών που συσσωρεύονται στα τείχη της κοιλάδας. Αυτή η διάβρωση αφαιρεί τη στήριξη από τη βάση της πλαγιάς και μπορεί να προκαλέσει ξαφνική ροή συντριμμιών.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ροές απορριμμάτων προέρχονται από παλαιότερες κατολισθήσεις. Αυτά μπορούν να έχουν τη μορφή ασταθών μαζών πάνω σε μια απότομη πλαγιά. Αφού λιπαίνεται από μια ροή νερού πάνω από την παλιά κατολίσθηση, το υλικό ολίσθησης ή η διάβρωση στη βάση μπορεί να αφαιρέσει το στήριγμα και να προκαλέσει μια ροή.
Ορισμένες ροές συντριμμιών συμβαίνουν ως αποτέλεσμα πυρκαγιών ή αποψίλωσης δασών, όπου η βλάστηση καίγεται ή απογυμνώνεται από μια απότομη πλαγιά. Πριν από αυτό, οι ρίζες της βλάστησης αγκυροβόλησαν το έδαφος και απομάκρυναν το απορροφημένο νερό. Η απώλεια αυτού του στηρίγματος οδηγεί στη συσσώρευση υγρασίας που μπορεί να οδηγήσει σε δομική αστοχία, ακολουθούμενη από ροή.
Μια ηφαιστειακή έκρηξη μπορεί να αναβοσβήνει λιώνοντας μεγάλες ποσότητες χιονιού και πάγου στις πλευρές ενός ηφαιστείου. Αυτή η ξαφνική βροχή νερού μπορεί να πάρει τέφρα και πυροκλαστικά συντρίμμια καθώς ρέει κάτω από το απότομο ηφαίστειο και τα μεταφέρει γρήγορα προς τα κάτω για μεγάλες αποστάσεις.
Στην έκρηξη του ηφαιστείου Cotopaxi του Ισημερινού το 1877, οι ροές συντριμμιών ταξίδεψαν πάνω από 300 χιλιόμετρα κάτω από μια κοιλάδα με μέση ταχύτητα περίπου 27 χιλιόμετρα την ώρα. Οι ροές απορριμμάτων είναι μια από τις θανατηφόρες «αιφνιδιαστικές επιθέσεις» των ηφαιστείων.
Μέθοδοι πρόληψης:
Πολλές μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί για τη διακοπή ή την εκτροπή ροών συντριμμιών στο παρελθόν. Μια δημοφιλής μέθοδος είναι η κατασκευή λεκανών απορριμμάτων, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να «πιάνουν» μια ροή σε μια καταθλιπτική και περιφραγμένη περιοχή. Αυτά προορίζονται ειδικά για την προστασία των πηγών του εδάφους και του νερού από τη μόλυνση και την πρόληψη των ζημιών κατάντη.
Ορισμένες λεκάνες είναι κατασκευασμένες με ειδικούς αγωγούς υπερχείλισης και σίτες, οι οποίες επιτρέπουν στο νερό να ξεχειλίζει από τη ροή διατηρώντας τα συντρίμμια στη θέση τους, επιτρέποντας παράλληλα περισσότερο χώρο για μεγαλύτερα αντικείμενα. Ωστόσο, τέτοιες λεκάνες είναι ακριβές και απαιτούν σημαντική εργασία για την κατασκευή και συντήρηση. ως εκ τούτου γιατί θεωρούνται επιλογή της έσχατης λύσης.
Επί του παρόντος, δεν υπάρχει τρόπος παρακολούθησης της πιθανότητας ροής συντριμμιών, καθώς μπορεί να εμφανιστούν πολύ γρήγορα και συχνά εξαρτώνται από κύκλους του καιρού που μπορεί να είναι απρόβλεπτοι. Ωστόσο, αναπτύσσονται συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης για χρήση σε περιοχές όπου ο κίνδυνος ροής συντριμμιών είναι ιδιαίτερα υψηλός.
Μια μέθοδος περιλαμβάνει την έγκαιρη ανίχνευση, όπου ευαίσθητοι σεισμογράφοι εντοπίζουν ροές συντριμμιών που έχουν ήδη αρχίσει να κινούνται και να ειδοποιούν τις τοπικές κοινότητες. Ένας άλλος τρόπος είναι να μελετήσετε μοτίβα καιρού χρησιμοποιώντας απεικόνιση ραντάρ για να κάνετε εκτιμήσεις υετού - χρησιμοποιώντας τιμές έντασης και διάρκειας βροχόπτωσης για να καθορίσετε ένα κατώφλι πότε και πού μπορεί να συμβούν ροές.
Επιπλέον, η αναφύτευση των δασών στις πλαγιές των λόφων για την αγκύρωση του εδάφους, καθώς και η παρακολούθηση των λοφωδών περιοχών που υπέστησαν πρόσφατα από πυρκαγιές είναι ένα καλό προληπτικό μέτρο. Ο εντοπισμός περιοχών όπου έχουν συμβεί ροές συντριμμιών στο παρελθόν ή όπου υπάρχουν οι κατάλληλες συνθήκες, είναι επίσης ένα βιώσιμο μέσο για την ανάπτυξη ενός σχεδίου μετριασμού της ροής συντριμμιών.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα για κατολισθήσεις στο Space Magazine. Εδώ είναι οι δορυφόροι που μπορούν να προβλέψουν κατολισθήσεις, πρόσφατες κατολισθήσεις στον Άρη, πιο πρόσφατες κατολισθήσεις στον Άρη, κατολισθήσεις και φωτεινοί κρατήρες στο Ceres αποκαλύφθηκαν σε θαυμάσιες νέες εικόνες από την Dawn.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη ροή των συντριμμιών, ανατρέξτε στην αρχική σελίδα του Visible Earth. Και εδώ είναι ένας σύνδεσμος για το Παρατηρητήριο της Γης της NASA.
Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τον πλανήτη Γη. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 51: Γη.
Πηγές:
- Βικιπαίδεια - Ροή συντριβών
- Earth Science Australia - Ροή συντριβών
- Geology.com - Ροή απορριμμάτων
- AZGS - Ροές συντριμμιών στα βουνά της Καταλονίας
