Stedelijke gebieden lopen mogelijk een groter risico op door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen dan landelijke gebieden, volgens een nieuwe studie die zou kunnen helpen bij het verbeteren van voorspellingen van aardverschuivingen en gevaren- en risicobeoordelingen.

Aardverschuivingen veroorzaken jaarlijks duizenden doden en miljarden dollars schade. Met meer dan de helft van de wereldbevolking in stedelijke gebieden, en zowel verstedelijking als extreme neerslag zullen naar verwachting in de toekomst toenemen, begrijpen hoe stedelijke landschappen worden beïnvloed door door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen is een dringende behoefte.

De nieuwe studie gebruikte een grote database van door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen langs de Pacifische kust van de VS en isoleerde de invloed van neerslagveranderingen met behulp van een specifiek type computermodel. Toen de onderzoekers controleerden voor andere factoren, zoals hellingsgraad, steensoort, en wildvuur, ze ontdekten dat het gevaar van aardverschuivingen in de stad tot 10 keer gevoeliger was voor variaties in neerslag dan in landelijke gebieden. Dat betekent dat dezelfde toename van regenval in landelijke en stedelijke gebieden 10 keer meer kans heeft om een ​​aardverschuiving in een stad te veroorzaken.

Het nieuwe onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift AGU Geofysische onderzoeksbrieven , die high-impact publiceert, korte rapporten met onmiddellijke implicaties voor alle aard- en ruimtewetenschappen.

"Er is een veel sterkere relatie tussen neerslag en aardverschuivingskansen in stedelijke versus landelijke gebieden, " zei Elizabeth Johnston, een geomorfoloog en hoofdauteur van de nieuwe studie. "Neerslag heeft invloed op de stabiliteit van de hellingen. We maken ons zorgen over neerslag omdat het waarschijnlijk zal toenemen, en deze intensivering zou in sommige gebieden kunnen leiden tot een groter gevaar voor aardverschuivingen. Maar in hoeverre het het gevaar voor aardverschuivingen vergroot, is niet bekend."

Hoewel de meerderheid (65%) van de door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen in de database plaatsvonden in landelijke gebieden, toen Johnston keek naar het aantal aardverschuivingen in verhouding tot het gebied waarin ze plaatsvonden, stedelijke gebieden hadden een buitensporig aantal aardverschuivingen.

Johnston was verrast door de sterke kloof. "Het was niet mijn bedoeling om stedelijke versus landelijke gevaren te bestuderen, maar het verstedelijkingssignaal was het sterkst in voorlopige modellen, ' zei ze. 'Ik herkende dat er iets was.'

De discrepantie is waarschijnlijk te wijten aan door de mens aangebrachte veranderingen in de topografie en het verlies van vegetatie in stedelijke gebieden, die hellingen kunnen verzwakken en ze vatbaarder maken voor aardverschuivingen. Het kwantitatief aantonen van een grotere kans op aardverschuivingen in stedelijke gebieden kan helpen bij het in kaart brengen van gevaren en de financiering van risicorespons helpen sturen.

Verstedelijking als voorspeller van aardverschuivingen

Neerslag kan aardverschuivingen veroorzaken door door de grond en gesteente te sijpelen, die hellingen verzwakt, en door materiaal aan de oppervlakte bergafwaarts te wassen. Terwijl andere evenementen, zoals aardbevingen, kan ook aardverschuivingen veroorzaken, door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen komen het meest voor. Menselijke veranderingen aan hellingen en oppervlakken, zoals het maken van wegsneden en het plaatsen van keermuren, kan veranderen hoe neerslag de stabiliteit van een heuvel beïnvloedt.

"Het is fantastisch om er zo naar te kijken, vergelijken en contrasteren hoe verstedelijkte gebieden worden beïnvloed versus landelijke gebieden, " zei Robert Emberson, een geomorfoloog die niet bij het onderzoek betrokken was. Hij zei dat de nieuwe studie de wetenschap vooruit helpt op een manier die tegemoet komt aan de noodzaak om risicobeoordelingen te focussen op hoe mensen worden beïnvloed. in plaats van alleen te verwerken.

Een relatie tussen verstedelijking en door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen was eerder verondersteld, maar deze studie is de eerste die het concept in de VS kwantitatief ondersteunt.

"Ik denk dat het van grote waarde is om deze hoge gevoeligheid van stedelijke gebieden voor door regen veroorzaakte aardverschuivingen aan te tonen, "zei Emberson. "Ik denk niet dat we het voor dit punt afdoende hebben gezien. We wisten dit allemaal een beetje, onbewust, dat er redenen zijn waarom stedelijke gebieden beter zouden reageren [op door neerslag veroorzaakte aardverschuivingen] en een groter risico zouden lopen... Nu kijken we naar wel tien keer zo responsief in sommige [stedelijke] gebieden. Dat is een groot verschil."

Verbetering van gevarenbeoordelingen en -beperking

De aanpak die Johnston en haar collega's hebben ontwikkeld, kan de voorspellingen van aardverschuivingen verbeteren door de relatie tussen neerslag en aardverschuivingen voor specifieke regio's te karakteriseren, in plaats van te vertrouwen op meer algemene modellen. En het nieuwe model kan worden gebruikt om andere door klimaatverandering veroorzaakte landschapsveranderingen aan te pakken, zoals sneeuw.

"Als we aannemen dat verschillende soorten landgebruik dezelfde relatie hebben tussen neerslag en aardverschuivingsgevaar, we gaan het gevaar van aardverschuivingen uiteindelijk onderschatten, ' zei Johnston.

Het werk kan ook nuttig zijn bij het kwantificeren van hoeveel neerslag er nodig is om aardverschuivingen in verschillende regio's te veroorzaken. Hoewel verschillende gebieden verschillende relaties zullen hebben tussen neerslag en aardverschuivingen, Johnston testte het model op verschillende schalen in Californië, Washington en Oregon en vonden dat de correlatie tussen stedelijk landgebruik en toegenomen aardverschuivingsgevaar door neerslag over het algemeen geldt.

"Dit informeert aanpassing omdat we in staat zijn om een ​​kaart te leveren die [aardverschuivingsgevaar] voor een bepaald gebied laat zien, waar het gevaar hoger is versus lager, die kunnen worden gebruikt om ontwikkelingsbeslissingen te nemen. Ik denk dat ons werk een stap in die richting is, zeker voor dit studiegebied. Ik denk dat, om je echt aan te passen aan deze rampen, we hebben meer regionaal gericht onderzoek nodig, zoals dit, " zei Johnston.