Am Morgen des 6. Juni 2023 stürzte ein erheblicher Teil des Kachowka-Staudamms in der Ukraine, der für die Wasserwirtschaft und die Stromerzeugung aus Wasserkraft von entscheidender Bedeutung ist, unter russischer Kontrolle ein. Russland hatte den Damm zu Beginn seiner Invasion in der Ukraine beschlagnahmt, und obwohl unabhängige Untersuchungen darauf schließen ließen, dass Russland ihn zerstörte, um einen Gegenangriff der Ukraine zu verhindern, lehnte Russland die Verantwortung ab.
Neue Erkenntnisse veröffentlicht heute Morgen (3. April) im Journal Kommunikation Erde und Umweltvon einem Weltraumüberwachungsteam der University of Houston, deuten darauf hin, dass der Damm vor dem Krieg und vor dem eigentlichen Einsturz möglicherweise Deformations-Hotspots hatte.
„Durch unsere Analyse haben wir bis zu zwei Jahre vor dem tatsächlichen Einsturz Verschiebungen beobachtet, die verschiedene Segmente des Damms charakterisieren“, berichtet Pietro Milillo, Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der UH. In dem Artikel stellen Milillo und sein Team die Ergebnisse einer Methode namens InSAR (Interferometrisches Radar mit synthetischer Apertur) vor, die die Verformung der Infrastruktur aus dem Weltraum mit Millimetergenauigkeit misst, indem sie Radarbilder der Erdoberfläche verwendet, die von umlaufenden Satelliten gesammelt wurden.
Die Ergebnisse entstanden, als das Team eine Studie zur Überwachung der Stabilität der Infrastruktur während der russischen Invasion in der Ukraine durchführte. Durch den Einsatz weltraumgestützter Technologie deckte das Team, zu dem auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Technische Universität Delft (TU Delft) gehörten, bisher ungesehene Details zum Voreinsturz des Staudamms auf und entdeckte Bewegungen und Verformungen im Staudamm Jahre vor dem Einsturz , was wertvolle Einblicke in seine Stabilität liefert.
„Diese Studie unterstreicht die Bedeutung der proaktiven Überwachung und die Rolle der Fernerkundung bei der Gewährleistung der Sicherheit und Integrität kritischer Infrastrukturen“, sagte Hauptautor Amin Tavakkoliestahbanati, Co-Autor und Doktorand im Bereich Geosensing System Engineering in der Abteilung für Bau- und Umweltingenieurwesen der Universität ÄH. „Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer kontinuierlichen Überwachung, um potenzielle Risiken zu erkennen und anzugehen, bevor sie zu katastrophalen Ereignissen eskalieren.“
„Erst in jüngster Zeit ist es uns möglich, solche Phänomene zu beobachten, da immer mehr Satelliten im Weltraum fliegen, die solche Messungen durchführen können“, sagte Milillo, der auch Gastwissenschaftler am DLR ist.
„Aktuelle Hypothesen führen den Einsturz des Damms auf eine Explosion am 6. Juni 2023 zurück. Obwohl unsere Analyse eine Explosion an diesem Datum nicht ausschließen kann, können sie bestehende Schadensmechanismen identifizieren, die den Damm vor seinem Einsturz beeinträchtigt haben könnten.“ sagte Milillo.
Milillo sagte, dass die Daten in der Studie die Hypothese stützen, dass sich die Struktur seit Juni 2021 nach unten bewegt. „Mit Beginn des Krieges könnten vernachlässigte Wartung und Betrieb des Damms die Struktur in bestimmten Bereichen destabilisiert haben, was die Entwicklung der oben genannten begünstigt hätte.“ genannten Mechanismen“, sagte er.
Die Forschung bietet nicht nur wertvolle Einblicke in die Ereignisse, die zum Zusammenbruch des Kakhovka-Staudamms führten, sondern unterstreicht auch das Potenzial von InSAR als proaktives Überwachungsinstrument zur Bewertung der Infrastrukturstabilität.
Da die Welt mit zunehmenden Herausforderungen im Zusammenhang mit Klimawandel und geopolitischer Instabilität konfrontiert ist, ebnen solche Studien den Weg für fundiertere Entscheidungsprozesse und verbesserte Risikobewertungsstrategien. Die Fähigkeit von InSAR, Bodenbewegungen mit hoher Präzision und über längere Zeiträume zu erkennen und zu quantifizieren, trägt zu einer verbesserten Risikobewertung, forensischen Ingenieuraktivitäten und fundierten Entscheidungsprozessen bei.
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Amin Tavakkoliestahbanati et al, Weltraumgestützte Deformationsüberwachung des Kakhovka-Staudamms in der Ukraine vor dem Zusammenbruch von 2017 bis 2023, Kommunikation Erde und Umwelt (2024). DOI: 10.1038/s43247-024-01284-z