VAD äR ETT SKRäPFLöDE?

Send

Jordskred utgör en av de mest destruktiva geologiska farorna i världen idag. En av de främsta orsakerna till detta är på grund av de höga hastigheterna som glidbanorna kan nå, upp till 160 km / timme (100 mph). En annan är det faktum att dessa bilder kan bära en hel del skräp med sig som tjänar till att förstärka deras destruktiva kraft.

Sammantaget är det detta som kallas ett skräpflöde, en naturlig fara som kan äga rum i många delar av världen. Ett enda flöde kan begrava hela städer och samhällen, täcka vägar, orsaka dödsfall och skada, förstöra egendom och stoppa all transport. Så hur hanterar vi dem?

Definition:

En skräpflöde är i grunden ett snabbrörande skred som består av kondenserad, okonsoliderad och mättad massa som liknar flödande betong. I detta avseende är de inte olika från laviner, där okonsoliderad is och snö kaskader ner på ytan av ett berg, som bär träd och stenar med sig.

En vanlig missuppfattning är att förvirra skräpflöden med skred eller lera. I själva verket skiljer de sig åt att jordskred består av ett sammanhängande block av material som glider över ytor. Avfallsflöden består däremot av "lösa" partiklar som rör sig oberoende i flödet.

På liknande sätt består lerflöden av lera och vatten, medan skräpflöden utgörs av större partiklar. Sammantaget har det uppskattats att minst 50% av partiklarna innehållande ett skräpflöde består av sandstorlek eller större partiklar (dvs stenar, träd etc.).

Typer av flöden:

Det finns två typer av skräpflöden, kända som Lahar och Jökulhlaup. Ordet Lahar är av indonesiskt ursprung och har att göra med flöden som är relaterade till vulkanisk aktivitet. En mängd olika faktorer kan utlösa en lahar, inklusive smältning av isis på grund av vulkanisk aktivitet, intensivt regn på lös pyroklastiskt material eller utbrott av en sjö som tidigare dammades av pyroklastiskt eller ismaterial.

Jökulhlaup är ett isländskt ord som beskriver flöden som härstammar från en glaciär utbrott. På Island utlöses många sådana översvämningar av vulkanutbrott under glaciären, eftersom Island ligger ovanpå Midt-Atlanten Ridge. På andra ställen är en vanligare orsak till jökulhlaups brott mot isdammade eller morenadammade sjöar.

Sådana brotthändelser orsakas ofta av den plötsliga kalvningen av glaciäris i en sjö, vilket sedan får en förskjutningsvåg att bryta mot en moren eller isdam. Nedsträckt av brytpunkten kan en jökulhlaup öka kraftigt i storlek genom att plocka upp sediment och vatten från dalen genom vilken den rör sig.

Orsaker till flöden:

Avfallsflöden kan utlösas på flera sätt. Vanligtvis är de resultatet av plötslig nederbörd, där vatten börjar tvätta material från en sluttning, eller när vatten avlägsnade material från en nybränd marksträcka. En snabb snösmältning kan också vara en orsak där nysmält snövatten kanaliseras över en brant dal fylld med skräp som är tillräckligt lös för att mobiliseras.

I båda fallen kaskaderar det snabbt rörliga vattnet nedför sluttningarna och in i kanjonerna och dalarna nedan och tar fart och skräp när det sjunker dalväggarna. I själva dalen kan månader av uppbyggd mark och stenar plockas upp och sedan börja röra sig med vattnet.

När systemet gradvis ökar hastigheten uppstår en återkopplingsslinga, där ju snabbare vattnet rinner, desto mer kan det ta sig upp. Med tiden börjar denna vägg likna betong i utseende men kan röra sig så snabbt att den kan plocka stenblock från kanjonens golv och slänga dem längs flödet. Det är hastigheten och enormiteten hos dessa transporterade partiklar som gör att skräp flyter så farligt.

En annan viktig orsak till skräpflöden är erosion av ångor och flodbäckar. Eftersom strömmande vatten gradvis får bankerna att kollapsa, kan erosionen skära i tjocka avlagringar av mättade material staplade mot dalväggarna. Denna erosion tar bort stöd från sluttningen och kan utlösa ett plötsligt flöde av skräp.

I vissa fall kommer skräpflöden från äldre skred. Dessa kan ta formen av instabila massor som ligger uppe på en brant sluttning. Efter att ha smörjts av ett vattenflöde över toppen av det gamla skredet, kan glidmaterialet eller erosion vid basen ta bort stöd och utlösa ett flöde.

Vissa skräpflöden uppstår till följd av bränder eller avskogning, där vegetation bränns eller avlägsnas från en brant sluttning. Innan detta förankrade vegetationens rötter jorden och avlägsnade absorberat vatten. Förlusten av detta stöd leder till ansamling av fukt som kan leda till strukturellt fel, följt av ett flöde.

Ett vulkanutbrott kan snabbt smälta stora mängder snö och is på en vulkans flanker. Denna plötsliga rusning av vatten kan plocka upp aska och pyroklastiskt skräp när det rinner nedför den branta vulkan och transporterar dem snabbt nedströms under stora avstånd.

I utbrottet av Cotopaxi-vulkanen 1877 i Ecuador reste sopflöden över 300 kilometer ner i en dal med en genomsnittlig hastighet på cirka 27 kilometer per timme. Avfallsflöden är ett av de dödliga ”överraskningsattackerna” av vulkaner.

Förebyggande metoder:

Många metoder har använts för att stoppa eller avleda flöden från skräp tidigare. En populär metod är att konstruera skräpbassänger som är utformade för att "fånga" ett flöde i ett deprimerat och muromgärdat område. Dessa är specifikt avsedda att skydda mark och vattenkällor från förorening och förhindra nedströmsskador.

Vissa bassänger är konstruerade med speciella överloppskanaler och skärmar, som gör att vattnet kan sippra ut från flödet samtidigt som skräpet hålls på plats, samtidigt som det ger större utrymme för större föremål. Sådana bassänger är emellertid dyra och kräver betydande arbetskraft för att bygga och underhålla; varför de anses vara ett alternativ till sista utväg.

För närvarande finns det inget sätt att övervaka för risken för skräpflöde, eftersom de kan uppstå mycket snabbt och ofta är beroende av cykler i vädret som kan vara oförutsägbara. Emellertid utvecklas system för tidig varning för användning i områden där skräpflödesrisken är särskilt hög.

En metod involverar tidig upptäckt, där känsliga seismografer upptäcker skräpflöden som redan har börjat flytta och varna lokala samhällen. Ett annat sätt är att studera vädermönster med radaravbildning för att göra uppskattningar av nederbörd - med hjälp av regnintensitets- och varaktighetsvärden för att fastställa en tröskel för när och var ett flöde kan inträffa.

Dessutom är det en bra förebyggande åtgärd att återplantera skogar på kullarna för att förankra jorden, liksom att övervaka kuperade områden som nyligen drabbats av bränder. Att identifiera områden där skräpflöden har hänt tidigare eller där de rätta förhållandena finns, är också ett genomförbart sätt att utveckla en plan för att minska skräpflödet.

Vi har skrivit många artiklar om jordskred för Space Magazine. Här är satelliter som kan förutsäga skred, nyligen skred på Mars, Nyare jordskred på Mars, skred och ljusa kratrar på Ceres avslöjade i fantastiska nya bilder från gryningen.

Om du vill ha mer information om skräpflödet, kolla in Visible Earth-hemsidan. Och här är en länk till NASAs jordobservatorium.

Vi har också spelat in ett avsnitt av Astronomy Cast som handlar om planeten Jorden. Lyssna här, avsnitt 51: Jorden.

källor: