Trümmerströme sind sich schnell bewegende und sehr variable Mischungen aus Erde, Gestein, Wasser und Bäumen, die in abschüssigen Gemeinden verheerende Schäden anrichten können. Kleine Trümmer hinken größeren Partikeln hinterher, aber es ist nicht klar, wie diese Sortierung erfolgt und was dies für die Gefahren bedeutet, denen nahe gelegene Gemeinden ausgesetzt sein könnten.
In einem neuen Artikel, erschienen in Geophysikalische Forschungsbriefehaben Jordan Aaron und Kollegen einen Murgang mit 3D-Zeitraffer-Lidar-Sensoren gemessen, die ursprünglich für autonome Fahrzeuge entwickelt wurden. Während des gesamten 30-minütigen Ereignisses scannten ihre Sensoren die Oberfläche des Murgangs zehnmal pro Sekunde. Mithilfe dieser detaillierten Messungen mit einer beispiellosen räumlichen und zeitlichen Auflösung bestimmten sie die Geschwindigkeiten des Murgangs während des gesamten Ereignisses.
Das Team besuchte die Murgangmessstation Illgraben der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft in der Schweiz. Der Standort ist ein Hotspot für Murgänge. Seit der Eröffnung der Station im Jahr 2000 gab es jedes Jahr zwei bis zehn Ereignisse, darunter auch den Murgang am Illgraben 2016, der auf Video festgehalten wurde.
Für diese Studie konzentrierte sich das Team auf ein Ereignis, das sich am 19. September 2021 ereignete. Kurz nachdem der Murgang die Messstation erreicht hatte, gab es einen Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit. Vor dieser Geschwindigkeitsspitze neigten große Felsbrocken und holziger Schutt dazu, sich mit ähnlichen Geschwindigkeiten zu bewegen. Nach der Spitze bewegten sich die Felsbrocken jedoch etwa 60–70 % langsamer als die holzigen Trümmer.
Die Forscher fanden heraus, dass die Strömung sehr ungleichmäßig und instabil war. Die Geschwindigkeit an der Vorderseite der Strömung lag im Bereich von etwa 0,8 bis 2 Meter pro Sekunde. Diese Frontgeschwindigkeiten waren 1,2 bis zweimal langsamer als die Geschwindigkeiten des nachlaufenden Materials hinter der Fließfront. Sobald die Felsbrocken die Vorderkante erreichten, verlangsamten sie sich und blieben ein Teil der Strömungsfront, anstatt umgewälzt zu werden.
Die hochdetaillierte Untersuchung verschaffte den Forschern einen genauen Überblick darüber, wie sich Murgänge bewegen und wie sich ihre Bestandteile trennen. Sie stellen fest, dass diese Ergebnisse Wissenschaftlern helfen können, Risiken durch Georisiken zu bewerten und zu bewältigen.
Mehr Informationen:
Jordan Aaron et al, Hochfrequenz-3D-LiDAR-Messungen eines Trümmerflusses: Eine neuartige Methode zur Untersuchung der Dynamik von Großereignissen im Feld, Geophysikalische Forschungsbriefe (2023). DOI: 10.1029/2022GL102373
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.