Erdrutsche gehören zu den zerstörerischsten Naturkatastrophen auf dem Planeten und verursachen jedes Jahr Schäden in Milliardenhöhe und verheerende Verluste an Menschenleben. Durch die Einführung eines neuen Paradigmas zur Untersuchung von Erdrutschformen und Fehlertypen hat ein globales Forscherteam denjenigen geholfen, die an der Vorhersage von Erdrutschen und Risikobewertungen arbeiten.
Rochester Institute of Technology Ph.D. Der Student Kamal Rana (Bildgebungswissenschaft) war kürzlich Hauptautor einer Arbeit veröffentlicht In Naturkommunikation, zusammen mit Co-Autor Nishant Malik, Assistenzprofessor an der School of Mathematics and Statistics des RIT. Kushanav Bhuyan von der Universität Padua und dem Machine Intelligence and Slope Stability Laboratory war ebenfalls einer der Hauptautoren.
Aktuelle Vorhersagemodelle basieren auf Datenbanken, die im Allgemeinen keine Informationen über die Art des Versagens kartierter Erdrutsche enthalten. Mithilfe der Luftbild- und Höhendaten von Erdrutschstellen in Kombination mit maschinellem Lernen konnten die Forscher eine Genauigkeit von 80–94 % bei der Identifizierung von Erdrutschbewegungen an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt erreichen. Insbesondere stellt die Studie eine Methode zur Untersuchung von Rutschen, Flüssen und Ausfällen vor, um eindeutige Muster zu finden.
„Unser Algorithmus sagt keine Erdrutsche voraus“, erklärte Malik. „Aber die Leute, die Erdrutsche vorhersagen, müssen mehr Informationen über sie wissen, etwa was sie verursacht hat und welche Mechanismen sie hatten.“
Es wurden verschiedene Standorte untersucht, darunter Italien, die Vereinigten Staaten, Dänemark, die Türkei und China. Die große Auswahl an Ländern hat dazu beigetragen, die Stärke der Ergebnisse zu bestätigen, da sie in verschiedenen Regionen und Klimazonen erfolgreich eingesetzt werden können.
„Es war ziemlich aufregend, als wir die Erfolgszahlen sahen“, sagte Bhuyan. „Wir haben die Ergebnisse erhalten, die wirklich gut sind, aber wir müssen in der Lage sein, dies mit der Realität in Verbindung zu bringen.“
Die praktische Anwendung dieser Forschung hat für Rana, die aus der Himalaya-Region in Indien stammt, persönliche Auswirkungen.
„Ich habe so viele Fälle gesehen, in denen es zu Erdrutschen kam“, sagte Rana. „Die Straßen sind zwei bis drei Wochen lang gesperrt. Es gibt keine Kommunikation von den Städten zu den Dörfern. Dadurch werden Menschen daran gehindert, zu ihren Arbeitsplätzen zu gehen, und Schüler daran gehindert, zur Schule zu gehen.“
Die Hoffnung besteht darin, dass dieses tiefere Verständnis der Fehlerbewegungen denjenigen hilft, die an der Vorhersage tödlicher Ereignisse arbeiten, und die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Gefahren- und Risikobewertungsmodellen verbessert, was dazu beitragen wird, Leben zu retten und Schäden zu reduzieren.
Zu den Co-Autoren des Papiers gehören neben Rana, Bhuyan und Malik auch Joaquin V. Ferrer, Fabrice Cotton und Ugur Ozturk von der Universität Potsdam sowie Filippo Catani von der Universität Padua.
Mehr Informationen:
Kushanav Bhuyan et al., Erdrutschtopologie deckt Fehlerbewegungen auf, Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-46741-7