Wetenschap
Gepantserd vs. ongepantserd (foto door Ben Leshchinsky, Oregon State University) Krediet:Ben Leshchinsky, Oregon State University
Onstabiele hellingen aan de kust van Oregon kunnen een sprong van 30 procent in aardverschuivingen zien als extreme stormen frequent genoeg worden om de erosie van de zeekliffen met 10 procent te vergroten, blijkt uit een nieuwe studie van de Oregon State University.
Voor veel hellingstoringen die Highway 101 doorkruisen, deze kliffen vormen de basis van actieve glijbanen die elk jaar al een beetje bewegen, zei de corresponderende auteur van de studie, Ben Leshchinsky, een onderzoeker bosbouwkunde en civiele techniek bij OSU.
De bevindingen zijn vooral van invloed op dia's langs de 360 mijl lange kustlijn die zeer gevoelig zijn voor "teenerosie - het verwijderen van steunmateriaal aan de basis via golven of rivieroevers.
"De echt grote glijbanen, de monsterlijke aardverschuivingen die honderden hectaren beslaan, zijn zo groot en worden aangedreven door water dat hun instabiliteit minder wordt gedomineerd door erosie, "Zei Leshchinsky. "Maar degenen die sterk worden blootgesteld aan erosie van de oceaan, als we meer extreme gebeurtenissen zien, zoals stormvloeden, dan zullen we meer bluferosie zien. Deze kruipende aardverschuivingen die elk jaar al actief en in beweging zijn, ze zullen veel meer bewegen. Als erosie met 10 procent toeneemt, schuifbewegingen kunnen met 20 of 30 procent toenemen."
Ook bekend als langzame aardstromen, de dia's zijn gevoelig voor geleidelijke beweging, het resultaat van marginaal stabiel te zijn om mee te beginnen, gekoppeld aan seizoensgebonden veranderingen in de waterdruk in hun bodem.
Fluctuaties in grondwaterstanden zijn in de eerste plaats de oorzaak van veranderingen in de poriedruk en op hun beurt aardverschuivingen, maar onderbieden en "teen terugtrekken" spelen ook een sleutelrol, zei Leshchinsky. Als de teen van een bluf erodeert, de grond in de klif verschuift geleidelijk - soms eindigend in instortingen die huizen kunnen doen omvallen en wegen zoals Highway 101 kunnen begraven, die langs de kust van Oregon loopt.
"Wat er aan de hand is, is vaak niet waarneembaar totdat een aardverschuiving de infrastructuur, zoals ondergrondse nutsvoorzieningen of wegen, in gevaar brengt, " hij zei.
Leshchinsky en medewerkers ontwikkelden een model om de relatie tussen progressieve aardverschuivingsbewegingen en hellingsgeometrie te bepalen, onderbiedingsprocessen en hydrologische veranderingen. Het model toonde overeenstemming met gegevens verzameld op drie gecontroleerde dialocaties langs de kustlijn van Oregon.
"De kleinere progressieve sleden zijn bijzonder gevoelig voor bewegingen en ondersnijdingen, " zei hij. "Ons model laat zien dat aardverschuivingen met een kortere lengte naar verhouding meer gedestabiliseerd worden door het verwijderen van steunmateriaal."
De waargenomen snelheden van aardverschuivingen tonen gevoeligheid aan voor veranderingen in erosiesnelheden, hij zei, het benadrukken van de mogelijke gevolgen van een verhoogde toekomstige golfaanval of fluviatiele erosie - die beide kunnen worden verergerd door een veranderend klimaat.
"De gevoeligheid van hellingsbewegingen voor de snelheid van deze processen benadrukt het belang van het verzamelen van gegevens over kusterosie in de loop van de tijd, vooral rekening houdend met schattingen van toekomstige zeespiegelstijging en mogelijke veranderingen in de omvang en frequentie van kuststormen, Leshchinsky zei. "Als we erosie kunnen verminderen, dan voor enkele van de kleinere dia's, we konden, mogelijk, arrestatie of langzame schuifbeweging aanzienlijk."
Opties voor het verminderen van erosie zijn onder meer duinstabiliserende vegetatie, waar van toepassing, zeeweringen, riprap en bekledingen.
Beschoeiingen zijn hellende constructies die op enige afstand van een klif zijn geplaatst. Ze zijn ontworpen om golfenergie te absorberen voordat deze de bluf raakt. Nieuwere wapeningstechnologie, zoals dynamische bekledingen, gekenmerkt als kasseien langs de teen van zeekliffen, zijn ook gebruikt om golfenergie te absorberen, maar vereisen aanzienlijke hoeveelheden materiaal en frequent onderhoud.
Riprap verwijst naar grote, losse keien; geplaatst aan de teen van een bluf, het biedt stabiliteit op de manier van een luchtboog. Maar het gebruik ervan in Oregon werd begin jaren zeventig ernstig beperkt door de staatswetgever, die de kant van critici koos die het een doorn in het oog noemden die stranden verwoestte en elders erosie veroorzaakte.
"Er is enige waarheid dat riprap, door het voorkomen van erosie op een bepaalde locatie, kan erosie elders verschuiven en vertraagt de aanmaak van nieuw zand, die vaak afkomstig is van de zeekliffen die bezwijken en vergaan tot nieuw zand, "zei Leshchinsky. "Echter, in beperkte, gecontroleerde toepassingen om blootgestelde kritieke infrastructuur te behouden, de voordelen kunnen opwegen tegen de kosten."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com