science >> Wetenschap >  >> Natuur

Grondschudden tijdens verwoestende overstroming biedt nieuwe inzichten

Een gletsjermeer mondde uit in een riviervallei nadat een natuurlijke dam was doorgebroken. De verwoestende overstroming in een Nepalees bergdal werd vastgelegd met seismometers. Krediet:Kristen Cook/GFZ

Een verwoestende muur van water gutste op 5 juli langs de Bhotekoshi/Sunkoshi-rivier in Nepal, 2016. Het kwam uit een meer dat was afgedamd door een gletsjermorene, maar de dam brak en ontlaadde meer dan 100, 000 ton water in één keer. Een internationaal team van GFZ- en Nepalese wetenschappers kon de plotselinge uitbarsting registreren met seismometers die het jaar ervoor waren ingezet in de nasleep van de catastrofale aardbeving in Ghorka in april 2015. Wetenschap , de auteurs stellen dat dergelijke grote overstromingen een grotere impact hebben op de erosiesnelheden dan de jaarlijkse moessonregens.

De reden is dat de watermassa's grote keien en grof sediment mobiliseren die meestal de rivierbedding beschermen. Tijdens de moessonseizoenen, alleen fijner sediment en kiezelstenen worden stroomafwaarts getransporteerd - niet genoeg om aardverschuivingen en massale erosie te veroorzaken. "Erosiesnelheden kunnen sterk worden beïnvloed door niet-klimatologische factoren zoals aardbevingen en de klimatologische factoren die de grootte en verspreiding van gletsjermeren beïnvloeden, ’ schrijven de auteurs in hun paper.

Kristien Kok, lid van het team van Niels Hovius bij de GFZ en eerste auteur, bezocht de vallei voor en na de zondvloed. Verschillende gelukkige omstandigheden omringden het evenement:de overstroming vond 's avonds plaats toen mensen in de buurt van hun huis waren maar niet sliepen, en het was zo krachtig dat het de grond deed schudden, zegt Kristen. Ze sprak met twee buurtbewoners die de overstroming voelden en hoorden aankomen. De jongste vertelde haar dat hij aan een aardbeving had gedacht, maar zijn oudere metgezel herinnerde zich een nieuwe overstroming uit 1981 en drong erop aan om weg te klimmen van de rivier. Andere mensen reageerden op dezelfde manier en vluchtten op tijd zodat er geen mensen gewond raakten. Echter, er was aanzienlijke schade aan de infrastructuur. Vanuit het oogpunt van de wetenschappers, de onderzoekers hadden het geluk dat ze seismometers in de vallei hadden ingezet ruim voordat de overstroming plaatsvond. Het grondschudden dat door de bewoners van de vallei werd gevoeld, werd ook geregistreerd door een netwerk van seismische stations, de eerste keer dat een uitbarsting van een gletsjermeer is vastgelegd door seismometers in de directe omgeving en met zo'n hoge resolutie. Het gebruik van seismische gegevens om overstromingen te bestuderen is een nieuwe en zich ontwikkelende techniek waarmee wetenschappers dingen kunnen zien die met traditionele riviermonitoring onmogelijk waren waar te nemen.

"We konden twee verschillende pulsen identificeren, " zegt Kristen Cook. De eerste kwam van de muur van water, de tweede slechts enkele seconden later van rotsen en grof sediment in het water. De laatste veroorzaakte de grootste schade. Bruggen werden vernietigd, evenals waterkrachtcentrales en wegen. In de nasleep, een aantal aardverschuivingen kwam naar beneden toen de rivieroevers werden gedestabiliseerd door de erosieve kracht van het water.

Compilatie van foto's en seismisch afgeleide audio van de 2016 GLOF. Krediet:Kristen Cook, GFZ; Christoff Andermann, GFZ; Bhairab Situla, Apex Avontuurlijke Trekking; Anne Schopa, GFZ; Google Earth:DigitalGlobe, CNES/AIRBUS

Omdat er veel gletsjermeren zijn, ofwel afgedamd door gletsjers of door landruggen, in de Himalaya en andere bergketens wereldwijd, de bevindingen van het team zijn van groot belang. Om erosiesnelheden en het risico op aardverschuivingen te berekenen, rekening moet worden gehouden met factoren zoals aardbevingen, smeltende gletsjers, luchttemperatuur, en glaciale aanvulling van meren. De zaken worden nog ingewikkelder:"Zelfs waar de overstromingsfrequentie van een uitbarsting van een meer kan worden gekoppeld aan neerslag, de relatie tussen fluviatiele erosie en neerslag wordt niet-lineair, " concluderen de auteurs. Klimaatverandering met stijgende temperaturen kan de situatie verslechteren en het risico verhogen van gemeenschappen in bergachtige gebieden die vatbaar zijn voor aardbevingen.

De studie is getiteld "Uitbarsting van overstromingen door gletsjermeren als aanjagers van fluviatiele erosie in de Himalaya."