Scripps Institution of Oceanography aan de UC San Diego hebben onderzoekers ontdekt hoe regen en golven werken op verschillende delen van kustkliffen.

Na drie jaar klifonderzoeken in en nabij de kustplaats Del Mar, Californië, ze hebben vastgesteld dat golfinslagen de basis rechtstreeks beïnvloeden, en regen heeft vooral invloed op het bovenste deel van de kliffen.

De studie verschijnt in het tijdschrift Geomorfologie en werd gefinancierd door California State Parks. California's State Parks Oceanography-programma ondersteunt inspanningen voor klimaatadaptatie en veerkracht door observaties en modellering van kust- en kliferosie, meten en voorspellen van stormvloed en golfvariabiliteit, en het vaststellen van basislijnen voor golfcondities voor gebruik bij het ontwerp en de exploitatie van kustprojecten.

"Het is iets dat ik al heel lang probeer te kwantificeren, wat spannend is, " zei kustgeomorfoloog Adam Young, wie is de hoofdauteur van het papier. "We hebben altijd geweten dat golven een belangrijk onderdeel waren van het kliferosieproces, maar we hebben de invloed van golven en regen nog niet eerder kunnen scheiden."

Na tientallen jaren van debat over de verschillende rollen die golven en regen spelen bij kliferosie, de bevindingen bieden een nieuwe kans om de prognoses te verbeteren, wat een dringend probleem is, zowel in Del Mar als aan de andere kant van de kust van Californië. Bijvoorbeeld, buurten en een spoorlijn langs de rand van de klif in Del Mar. Eerdere afleveringen van mislukte kliffen hebben geleid tot verschillende treinontsporingen en aardverschuivingen, die leiden tot tijdelijke spoorafsluitingen en noodreparaties. De gevolgen kunnen kostbaar zijn.

Voorafgaand aan de studie van Young, de exacte relatie tussen golven, regenen, en klif mislukkingen waren onduidelijk, vooral omdat het moeilijk is om de effecten van golven op de klifbasis te meten.

"Telkens wanneer bij een onderzoek sensoren in de kustzone betrokken zijn, het is een uitdaging, " zei Young. Bijvoorbeeld, zijn team van Scripps Oceanography's Center for Climate Change Impacts and Adaptation begraaft sensoren in het zand die golfenergie meten. Grote branding en erosie kunnen de sensoren verschuiven en voorkomen dat wetenschappers betrouwbare metingen verzamelen.

De sleutel tot hun succes, volgens Jong, was om de kliffen drie jaar lang elke week te bezoeken en te meten - een inspanning die een van de meest gedetailleerde was die ooit was ondernomen om kustkliffen te bestuderen. Deze records langs het 1,5 mijl lange stuk in Del Mar stelden het team van Young in staat om de effecten van regenval en grondwaterafvoer van golfinslagen te ontwarren.

"We kunnen nu beter voorspellen hoeveel erosie zal optreden tijdens een bepaalde storm met behulp van de golf- en regenerosierelatie die we hier hebben geïdentificeerd, " zei Jong.

Young's groep combineerde metingen van de sensoren begraven in het zand met computermodellen van golfenergie, evenals met driedimensionale kaarten van het strand en de kliffen verzameld met behulp van een LiDAR-apparaat - een laserkaarttool - dat was gemonteerd op vrachtwagens die langs het strand werden gereden. Het team analyseerde ook regenvalgegevens van een lokaal Del Mar-weerstation.

Omdat regenval en de daarmee gepaard gaande verhoogde grondwaterstanden grotere aardverschuivingen veroorzaken, kliferosie lijkt over het algemeen meer gecorreleerd te zijn met regen. Het plagen van de door golven aangedreven kliferosie is een subtieler en moeilijker proces, maar belangrijk omdat de door golven aangedreven erosie de klifbasis verzwakt en het toneel vormt voor die door regen aangedreven aardverschuivingen.

Understanding the way that cliffs and waves behave together will help improve short-term models that forecast cliff retreat, but the researchers will need more information to predict how future rainfall and waves will drive cliff erosion in the long term.

Young and his group plan to continue to collect data in Del Mar, and are developing a website to make the information about the conditions leading to coastal landslides readily available.