كيف يؤثر تغير المناخ على الانهيارات الأرضية بشكل مفاجئ؟

ارتفعت درجات الحرارة العالمية بنحو 1 درجة مئوية منذ أوائل القرن العشرين. أدت درجات الحرارة المرتفعة إلى موجات الجفاف ومواسم حرائق الغابات الشديدة. توصلت دراسة حديثة أجرتها وكالة ناسا إلى أن التغيرات المناخية الشديدة تؤثر على الانهيارات الأرضية بطرق مدهشة.

يؤدي تغير المناخ إلى مزيد من أنماط هطول الأمطار التي لا يمكن التنبؤ بها في جميع أنحاء الكوكب - امتدادات قاحلة تتخللها العواصف التي تسقط الكثير من الأمطار أو الثلوج بسرعة. في حين أن فترات الرطوبة والجفاف قد يكون لها تأثيرات محددة ليس من الصعب التنبؤ بها ، على سبيل المثال ، على مستويات المياه في البحيرات والجداول ، يكشف تقرير جديد يركز على كاليفورنيا أنها يمكن أن تؤثر على الانهيارات الأرضية بطيئة الحركة بطرق غير متوقعة.

توقع الباحثون حدوث انزلاقات أرضية بطيئة الحركة - حيث تزحف الانهيارات الأرضية إلى أسفل المنحدرات إلى أقدام في عام - في جنوب كاليفورنيا شديد الجفاف لتعمل بشكل فريد على عكس تلك الموجودة في شمال كاليفورنيا العاصف عندما تتعرض لهطول الأمطار الغزيرة وظروف الجفاف. ومع ذلك ، لم يكن هذا صحيحًا. وبدلاً من ذلك ، اكتشف مؤلفو الدراسة أن الانهيارات الأرضية في المناطق الأكثر رطوبة وجفافًا في كاليفورنيا أظهرت نفورًا مقارنًا من حدود هطول الأمطار ، وعادة ما تستمر بشكل أسرع خلال مواسم الأمطار مقارنة بسنوات الجفاف.

الماء هو العامل الحاسم في حدوث الانهيارات الأرضية. لذلك ، يمكن للباحثين التنبؤ بشكل أفضل بالسلوك المستقبلي من خلال معرفة كيفية تفاعل الانهيارات الأرضية مع الجفاف أو ظروف هطول الأمطار الشديدة. الهدف من الصورة الكبيرة هو تعزيز جرد على مستوى الولاية لسلوك الانهيارات الأرضية التي من شأنها أن تزيد من إعلام شبكة المراقبة. في حين أن الانهيارات الأرضية بطيئة الحركة ليست مضمونة لتشكل خطرًا وشيكًا على الأفراد أو البنية التحتية ، إلا أنها يمكن أن تلحق الضرر بالشوارع والمباني على المدى الطويل. علاوة على ذلك ، يمكن أن تنهار فجأة في مناسبات معينة.

يوجد في ولاية كاليفورنيا أكثر من 650 انهيارًا أرضيًا بطيء الحركة. ركز هاندويرجر وزملاؤه دراستهم على 247 انهيارًا أرضيًا بطيء الحركة بمساحة محددة تبلغ 0.2 ميل مربع (0.5 كيلومتر مربع). قاموا بتشريح مجموعة فرعية من 38 والتي اختلفت في كمية الأمطار التي حصلوا عليها ، وأنواع الصخور التي صنعوا منها ، والظروف التي حدثت فيها (شاطئ البحر مقابل الداخل) ، وما إذا كانوا في مناطق متطورة أو غير موجودة. ألقى الباحثون نظرة على كيفية تصرف تلك الانهيارات الأرضية من عام 2015 إلى عام 2020 ، وهي فترة شهدت تقلبات واسعة في هطول الأمطار: على الرغم من أن عام 2017 كان ثاني أكثر الأعوام رطوبة على الإطلاق في مناطق معينة من ولاية كاليفورنيا ، إلا أن عامي 2015 و 2016 كانا عامين جافين بشكل غير مألوف.

حصلوا على بيانات عن حركة الانهيارات الأرضية باستخدام المعلومات التي جمعتها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) سواتل Sentinel-1. تمت معالجة التقديرات بناءً على ذلك في خرائط توضح تطوير الأراضي بواسطة مشروع JPL-Caltech المتقدم للتصوير والتحليل السريع (ARIA) للمخاطر الطبيعية.

أدرك الباحثون أن الانهيارات الأرضية بطيئة الحركة في الأجزاء الأكثر رطوبة من الولاية ظلت غارقة حقًا بمرور الوقت. ومع ذلك ، لم يتوقعوا اكتشاف أن الانهيارات الأرضية المغمورة بالمياه حاليًا ونظيراتها الأكثر جفافاً قد تسارعت وتحركت إلى أسفل التل خلال الفترات الرطبة مقارنة بأوقات الجفاف.

ماذا تتوقع في المستقبل؟

إن التعامل بشكل أفضل مع سبب استجابة الانهيارات الأرضية لكيفية هطول الأمطار أو موجة الجفاف يمكن أن يساعد المتخصصين في توقع المناسبات المستقبلية مثل الانهيار الأرضي في Mud Brook. لقد انفجرت خلال عام ممطر بشكل استثنائي في ولاية كاليفورنيا حيث لم تنهار فيه انهيارات أرضية مماثلة. قال هاندويرجر: "نحاول أن نفهم سبب حدوث ذلك".

يمكن أن يؤدي الفهم المتفوق لسلوك الانهيارات الأرضية إلى تمكين شبكة الفحص التي تعطي الحذر للسلطات القريبة وسلطات الدولة ، وكذلك الباحثين ، من أجل مراقبة الانهيارات الأرضية أو مجموعة الانهيارات الأرضية التي بدأت تتصرف على نحو متناقض. كما يمكن أن يساعد في بناء نظام إنذار للمجتمعات المعرضة لخطر الانهيار الأرضي والتأثير على التخطيط المتعلق بالتنمية والبنية التحتية.

تعد القدرة على إجراء تحقيقات واسعة النطاق ومحددة أمرًا أساسيًا لشبكة الفحص هذه. علاوة على ذلك ، أصبح من الممكن تصور ذلك من خلال التقدم في ابتكار الأقمار الصناعية ، والذي مكّن المركبات الفضائية ، على سبيل المثال ، Sentinel-1 ، من تقديم معلومات أكثر انتظامًا ودقة حول التغيرات في سطح الأرض في مناطق أكثر بروزًا. ستقوم البعثات المستقبلية مثل NISAR (اختصارًا للقمر الصناعي للرادار ذو الفتحة الاصطناعية التابع لوكالة ناسا وأبحاث الفضاء الهندية) بفحص التغييرات التي تطرأ على سطح الأرض باستخدام تردد رادار بديل يمكنه "الرؤية" بشكل أفضل من خلال الغطاء النباتي مقارنةً بـ Sentinel-1. مثل هذه المهمة ، ستجعل NISAR بياناتها متاحة للجمهور مجانًا.

جعلت مشاريع مثل ARIA ومشروع قادم برعاية ناسا يسمى OPERA (أو منتجات المراقبة للمستخدمين النهائيين من تحليل الاستشعار عن بعد) من السهل إجراء تحليلات كثيفة الوقت وبيانات. ستستخدم OPERA ، التي تديرها JPL ، قياسات من بعثات مثل Sentinel-1 و NISAR لإنتاج منتجات بيانات تظهر التغييرات على سطح الأرض. ستعطي هذه العناصر قياسات تفصيلية لأمريكا الشمالية والوسطى. هذا يقلل من الوقت المطلوب لجمع البيانات ووضعها في تنسيق مناسب لإجراء التحليل واتخاذ القرار.

مصدر الأخبار: https://climate.nasa.gov/news/3218/nasa-study-finds-climate-extremes-affect-landslides-in-surprising-ways/