"Stabiele aardverschuiving" klinkt als een contradictio in terminis, maar er zijn inderdaad plaatsen op aarde waar het land langzaam bergafwaarts is gekropen, stabiel en onschadelijk voor zo lang als een eeuw. Maar stabiliteit duurt niet per se eeuwig. Voor de eerste keer, onderzoekers van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, en samenwerkende instellingen hebben de transitie van een stabiel, langzaam bewegende aardverschuiving in catastrofale ineenstorting, laat zien hoe droogte en extreme regens de glijbaan waarschijnlijk hebben gedestabiliseerd.

De aardverschuiving van Mud Creek in de buurt van Big Sur, Californië, heeft op 20 mei ongeveer 6 miljoen kubieke meter (5 miljoen kubieke meter) steen en puin over California Highway 1 gedumpt, 2017. Het duurde meer dan een jaar en $ 54 miljoen om de schade te herstellen. Er was voor deze gebeurtenis geen langetermijnbeweging gedocumenteerd in Mud Creek, maar arbeiders van de transportafdeling van de staat hadden in de weken voor de ineenstorting kleine modderstromen opgemerkt en sloten de snelweg uit voorzorg af.

Het door JPL geleide team identificeerde Mud Creek als een stabiele aardverschuiving met behulp van een achtjarige dataset van een JPL-instrument in de lucht genaamd de Uninhabited Airborne Vehicle Synthetic Aperature Radar, verwerkt met een techniek die interferometrische synthetische apertuurradarverwerking (InSAR) wordt genoemd. Ze berekenden dat Mud Creek sinds minstens 2009 met een gemiddelde snelheid van ongeveer 17 centimeter per jaar glijdt. Ze gebruikten de Sentinel-1A/B-satellietgegevens van de European Space Agency om te documenteren hoe het gedrag van het glijdende gebied veranderde.

De lucht- en satellietgegevens meten veranderingen alleen aan het grondoppervlak, echter. "Van dat, we probeerden af ​​te leiden wat er gebeurd kan zijn met het glijoppervlak van de aardverschuiving, tientallen meters onder de grond, waardoor de Mud Creek-glijbaan overging van stabiel naar onstabiel, " zei de hoofdauteur van de studie, Alexander Handwerger, een NASA-postdoctoraal fellow die onderzoek doet bij JPL.

De ineenstorting vond plaats na enkele dagen van hevige regenval tijdens een van de natste jaren in meer dan een eeuw voor dit gebied. vóór 2017, een droogte van vijf jaar had geleid tot een aantal van de heetste en droogste jaren ooit in Californië. Met behulp van een computermodel van hoe water de bodem beïnvloedt, de onderzoekers bestudeerden wat er zou gebeuren als de intense regens de uitgedroogde grond verzadigden. Water zou lucht vervangen in de kleine ruimtes tussen bodemdeeltjes, waardoor de druk op de deeltjes sterk toeneemt. Deze drukverandering had de ondergrondse glijvlakken kunnen destabiliseren en de ineenstorting hebben veroorzaakt.

Californië alleen al heeft meer dan 650 bekende stabiele aardverschuivingen. Als iemand in de toekomst stabiliteit begint te verliezen, kunnen InSAR-gegevens de verandering onthullen? Om die vraag te beantwoorden, het team vergeleek de Mud Creek-afbeeldingen met afbeeldingen van twee andere stabiele aardverschuivingen in vergelijkbare soorten grond en gesteente.

Paul's glijbaan, slechts 21 kilometer ten noorden van Mud Creek, ging door dezelfde weersomstandigheden maar faalde niet catastrofaal. Een aardverschuiving in Noord-Californië kreeg meer dan 1 meter meer regen dan Mud Creek zonder catastrofale mislukking. "We dachten dat als we deze twee gevallen die niet faalden, zouden vergelijken met degene die dat wel deed, we zouden een karakteristiek snelheidspatroon kunnen vinden dat een waarschuwing zou zijn dat een glijbaan catastrofaal zou falen, ' zei Handwerger.

Het idee wierp zijn vruchten af. Handwerger ontdekte dat alle drie de stabiele glijbanen licht versnelden nadat het winterregenseizoen was begonnen en toen, naarmate het seizoen vorderde, weer vertraagd en gestabiliseerd. Dit is hun gebruikelijke jaarlijkse patroon. Maar na de regens in het late seizoen, Mud Creek versnelde weer, in snelheid toenemen tot zijn uiteindelijke ineenstorting. De andere dia's deden dat niet.

"We denken dat de tweede versnelling een interessant signaal kan zijn, maar we hebben alleen dit ene geval, "Zei Handwerger. "Omdat we nu weten dat stabiele aardverschuivingen in deze regio catastrofaal kunnen mislukken en we hier een goede gegevensdekking hebben, ons plan is om dit hele stuk van de Pacific Coast Highway te volgen en op zoek te gaan naar deze ongebruikelijke snelheidsveranderingen. Als we genoeg voorbeelden krijgen, we kunnen beginnen om de mechanismen te achterhalen die dit gedrag beheersen."

Het artikel over het onderzoek, getiteld "Een verschuiving van droogte naar extreme regenval drijft een stabiele aardverschuiving tot catastrofaal falen, " werd vandaag gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .