Alleen al in de Verenigde Staten worden elk jaar enkele tientallen doden door aardverschuivingen geregistreerd. Ze gebeuren vaak wanneer de zwaartekracht rotsen en grond van een onstabiele helling naar beneden trekt. De trigger kan worden veroorzaakt door natuurlijke gebeurtenissen zoals regen of smeltende sneeuw. Het extra water verzwakt plotseling de helling en bezwijkt.

Aardverschuivingen gebeuren snel. Het is dus van vitaal belang voor regeringen om de omstandigheden in de gaten te houden en waarschuwingen te geven in gebieden die gevoelig zijn voor aardverschuivingen in tijden dat aardverschuivingen waarschijnlijker zijn. Zulke waarschuwingen kunnen levens redden, zegt bodemwetenschapper Adrian Wicki.

"Aardverschuivingen vormen een groot natuurlijk gevaar in bergachtige gebieden. Als autoriteiten en het publiek worden gewaarschuwd voor een evenement, kunnen mensen en goederen worden geëvacueerd en in veiligheid worden gebracht", zegt Wicki.

Wicki is onderzoeker bij het Zwitserse Federale Instituut voor Bos-, Sneeuw- en Landschapsonderzoek en bestudeert nieuwe methoden voor het monitoren van aardverschuivingen. Hij heeft met name gekeken naar nieuwe manieren om bodemvocht te volgen, een belangrijke voorspeller van aardverschuivingen.

Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in het Vadose Zone Journal .

In de studie bestudeerden Wicki en onderzoeker Christian Hauck elektrische resistiviteitstomografie, of ERT. ERT gebruikt een reeks elektroden in de grond om de elektrische weerstand van de grond te meten. Als het bodemvocht stijgt, daalt de weerstand, omdat water een goede geleider van elektriciteit is. ERT kan dus dienen als een goede maatstaf voor het watergehalte van bodems.

De techniek heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere bodemmonitoringsystemen. Deze plaatsen meestal speciale watersensoren in gaten in de grond.

"ERT kan de ruimtelijke variatie van waterinfiltratie in de bodem detecteren. Dat is belangrijk op plaatsen waar het infiltratieproces heel divers is", zegt Wicki. "Bovendien wordt de grond niet verstoord bij het installeren van het systeem, wat erg belangrijk is voor de nauwkeurigheid van de meting."

In hun werk bestudeerden Wicki en Hauck een helling die gevoelig is voor aardverschuivingen in de Napf-regio van Zwitserland. Ze plaatsten ERT-sensoren langs de helling en maten gedurende bijna 10 maanden veranderingen in de elektrische eigenschappen. Het ERT-systeem werd vergeleken met traditionele bodemvochtsondes.

De wetenschappers ontdekten dat ERT hoogwaardige gegevens bood over veranderingen in het vochtgehalte van de bodem.

"Het vertegenwoordigde met succes de meest waardevolle informatie die we al van bodemvochtsensoren hebben gekregen. Het was in staat om onderscheid te maken tussen kritieke en niet-kritieke omstandigheden voor het veroorzaken van aardverschuivingen", zegt Wicki.

De studie legde zelfs een echte aardverschuiving vast. Tegen het einde van de onderzoeksperiode vond een ondiepe aardverschuiving plaats op ongeveer duizend voet afstand van de ERT-sensoren. Het observeren van een aardverschuiving kan wetenschappers helpen hun methoden voor de echte wereld te trainen.

"De aardverschuiving hielp de bevindingen te bevestigen dat kritisch verzadigde omstandigheden kunnen worden gedetecteerd en onderscheiden van niet-kritieke situaties", zegt Wicki.

Hoewel ERT goed presteerde bij het meten van bodemvocht, moet er nog meer onderzoek worden gedaan. Het systeem was gevoelig voor fouten als de grond erg nat was. En het zou baat hebben bij laboratoriumtests om ervoor te zorgen dat metingen betrouwbaarder zijn. Toch is ERT een veelbelovende technologie voor specifieke gebieden.

"Het zou kunnen worden ingezet op locaties waar de infiltratie zeer divers is of waar het moeilijk is om in-situ sensoren in de bodem te installeren omdat de grond erg rotsachtig of ondiep is. Omdat de methode duurder is dan in-situ sensoren, kan het alleen op geselecteerde locaties geïnstalleerd", zegt Wicki.

Dankzij methoden als ERT en andere soorten aardverschuivingsmonitoring kunnen bewoners in gebieden die gevoelig zijn voor aardverschuivingen erop vertrouwen dat er manieren zijn om zichzelf tegen gevaar te beschermen. "Het is mogelijk om kritieke situaties te detecteren voor het veroorzaken van aardverschuivingen", zegt Wicki. "Daarom is het belangrijk om de autoriteiten te vertrouwen en de bestaande waarschuwingssystemen te volgen." + Verder verkennen

Onderzoekers verbeteren internationale nomenclatuur van aardverschuivingsgeometrie