SMU-geofysici hebben satellietbeelden gebruikt om meer dan 600 langzaam bewegende aardverschuivingen nabij de Amerikaanse westkust te identificeren

Minder dan 5% van deze aardverschuivingen in Californië, De staat Oregon en Washington waren eerder geïdentificeerd.

Geofysica-professor Zhong Lu en zijn team van SMU (Southern Methodist University) ontvingen de afgelopen 4 jaar bijna $ 1 miljoen van het NASA Interdisciplinary Research in Earth Science Program en het NASA Earth Surface and Interior Focus Area om aardverschuivingen aan de westkust te bestuderen.

De meeste van de grote aardverschuivingen die ze vonden, waren in de bergketens van West-Washington, het zuidwesten van Oregon en het noordwesten van Californië. In sommige gevallen, de geïdentificeerde aardverschuivingen waren binnen 0,5 tot 5 kilometer van meerdere steden en wegen.

"Deze aardverschuivingen gaan momenteel langzaam. Maar ze zijn al in een staat van onbalans in kracht. Dus sommige andere externe krachten, zoals aardbevingen of regen, zou ze in een ramp kunnen veranderen, " zei Yuankun Xu, een postdoctoraal onderzoeker die werkt in Lu's SMU Radar Laboratory en hoofdauteur van een studie gepubliceerd in het tijdschrift Aardverschuivingen .

Co-auteur Lu, Shuler-Foscue Chair bij Roy M. Huffington Department of Earth Sciences van SMU, zei, "We willen niet de indruk wekken dat deze aardverschuivingen morgen in de problemen komen. Nee, deze aardverschuivingen hebben een levensverwachting van jaren tot duizend jaar."

Nog altijd, de onderzoekers drongen er bij beleidsmakers in deze westerse staten op aan om de beweging van de nu geïdentificeerde aardverschuivingen te volgen, zodat ze een catastrofe kunnen voorkomen.

"Ik zou me grote zorgen maken als ik zou leven, werken of pendelen op of in de buurt van een van de aardverschuivingen, " zei co-auteur van de studie William H. Schulz, een onderzoeksgeoloog in het Landslide Hazards Program van de USGS. "Echter, mensen kunnen en hebben in het verleden met succes individuele aardverschuivingen en mogelijk onstabiele hellingen aangepakt. Gedetailleerde studies uitgevoerd door professionals met betrekking tot technische geologische karakterisering en modellering zijn nodig voor elke aardverschuiving om potentiële toekomstige gevaren nauwkeurig in te schatten en te verminderen."

Andere wetenschappers die hielpen bij deze studie waren Jinwoo Kim, SAR/InSAR Research Scientist bij het SMU Radar Laboratory en Kelli Baxstrom, een onderzoeksgeoloog in het USGS Landslide Hazards Program.

Aardverschuivingen doden elk jaar duizenden mensen wereldwijd

Aardverschuivingen treden op wanneer massa's gesteente, aarde of aarde van een helling vallen vanwege de zwaartekracht. Ze veroorzaken elk jaar duizenden doden over de hele wereld, en alleen al in de Verenigde Staten, schade van meer dan $ 2 miljard per jaar door deze dia's.

Nog, aardverschuivingen kunnen moeilijk te herkennen zijn voordat ze een gevaar worden, wanneer hevige regenval plotseling ervoor zorgt dat het land snel verschuift.

Van de 617 aardverschuivingen die zijn gedetecteerd in de westelijke staten van de VS, slechts 29 daarvan waren al opgenomen in de nationale aardverschuivingsdatabase. Deze aardverschuivingen worden meestal gevonden via door mensen gerapporteerde gebeurtenissen en geologische kaarten.

"De aardverschuivingen waarvan we eerder wisten, zijn degenen die mensen gemakkelijk kunnen zien vanaf de snelweg of in stadsgebieden, ' zei Lu. 'Dat zijn zeer snel bewegende aardverschuivingen.'

andere aardverschuivingen, echter, zijn moeilijker te identificeren vanwege boombedekking of omdat er geen duidelijke scheur in de topografie is, hij legde uit.

Xu, Lu en de rest van het onderzoeksteam gebruikten radarsatellietbeelden om voorheen ongeïdentificeerde aardverschuivingen vanuit de ruimte te ontrafelen. deze afbeeldingen, genomen van 2007 tot 2011 en 2015 tot 2019, kwam van radarinstrumenten genaamd Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR), gemonteerd op de Advanced Land Observing Satellites van de Japan Aerospace Exploration Agency.

Met deze interferometrische synthetische apertuurradartechnologie (genaamd InSAR, kortom) de satellietbeelden stellen wetenschappers in staat om veranderingen te detecteren die niet zichtbaar zijn voor het blote oog. De satelliettechnologie kan grondbewegingen vastleggen met een precisie van minder dan een centimeter of beter, met een ruimtelijke resolutie van enkele meters over duizenden mijlen, zeggen de onderzoekers.

Eigenlijk, elke beweging van het grondoppervlak naar of weg van de satelliet kan worden gemeten en weergegeven als een "foto". Deze afbeelding laat zien hoeveel het oppervlak is verplaatst of vervormd in de tijd tussen de afbeeldingen.

lu, een vooraanstaand wetenschapper in InSAR-toepassingen, gebruikte dezelfde methode om in 2018 te onthullen dat zinkgaten zich in het door olievelden gedomineerde West-Texas in een schrikbarend tempo uitbreiden en vormen.

In deze huidige studie, het geofysicusteam verzamelde er in totaal 7, 073 afbeeldingen van de westelijke Amerikaanse staten van 2007 tot 2011 en van 2015 tot 2019 om te zien of het land was verschoven ten opzichte van eerdere afbeeldingen. Het team richtte zich op het vinden van grote, langzaam bewegende aardverschuivingen, omdat deze het meeste potentieel hadden om aanzienlijke schade aan te richten.

Ze ontdekten dat 70 procent van de aardverschuivingen die ze identificeerden zich in een constant tempo bewogen, verder naar beneden glijden van een helling van waar ze het jaar ervoor waren geweest. Deze aardverschuivingen verplaatsten zich gemiddeld met tientallen centimeters tot enkele meters per jaar, zei Lu.

Maar Lu merkte op dat klimaatverandering kan versnellen hoe snel deze aardverschuivingen catastrofaal worden, als "klimaatverandering leidt tot abnormale klimaatsituaties." Bijvoorbeeld, het is mogelijk dat recordregens, vergelijkbaar met wat dit jaar in Europa en China werd gezien, zou sommige aardverschuivingen aan de westkust erger kunnen maken.

Die aardverschuivingen varieerden in grootte van het equivalent van 7 tot 2, 400 voetbalvelden.

Hoewel InSAR zeer effectief is geweest in het detecteren van aardverschuivingen, Lu zei dat er waarschijnlijk nog meer ongeïdentificeerde langzaam bewegende aardverschuivingen zijn aan de Amerikaanse westkust, omdat extreem dichte bossen het vermogen van InSAR om ze te herkennen kunnen belemmeren. De InSAR-satellietbeelden zijn ook minder in staat om aardverschuivingen te onthullen die loodrecht op de "zichtlijn" van de radarsensor staan.

De krachtige computer van SMU was van cruciaal belang voor dit onderzoek

Xu zei dat de supercomputer van SMU essentieel was om met hoge snelheid de gigantische hoeveelheid gegevens te analyseren die inherent zijn aan het gebruik van de InSAR-techniek.

"Het is de 'onbezongen held, '" zei Lu. "Zonder dat, we zouden dit onderzoek niet hebben kunnen doen."

Je kunt hier zien waar de langzaam bewegende aardverschuivingen zijn gevonden.