WAT IS EEN PUINSTROOM?

Send

Aardverschuivingen vormen tegenwoordig een van de meest destructieve geologische gevaren ter wereld. Een van de belangrijkste redenen hiervoor is vanwege de hoge snelheden die glijbanen kunnen bereiken, tot 160 km / uur (100 mph). Een ander is het feit dat deze dia's nogal wat puin met zich mee kunnen dragen die hun vernietigende kracht versterken.

Alles bij elkaar is dit een zogenaamde Debris Flow, een natuurlijk gevaar dat in veel delen van de wereld kan voorkomen. Een enkele stroom kan hele steden en gemeenschappen begraven, wegen bedekken, doden en gewonden veroorzaken, eigendommen vernietigen en al het transport stopzetten. Dus hoe gaan we ermee om?

Definitie:

Een puinstroom is in feite een snel bewegende aardverschuiving die bestaat uit vloeibare, niet-geconsolideerde en verzadigde massa die lijkt op stromend beton. In dit opzicht verschillen ze niet van lawines, waar niet-geconsolideerd ijs en sneeuw langs het oppervlak van een berg naar beneden vallen, met bomen en rotsen erbij.

Een veel voorkomende misvatting is om puinstromen te verwarren met aardverschuivingen of modderstromen. In werkelijkheid verschillen ze doordat aardverschuivingen bestaan uit een samenhangend materiaalblok dat over oppervlakken glijdt. Puinstromen daarentegen bestaan uit "losse" deeltjes die onafhankelijk in de stroom bewegen.

Evenzo zijn modderstromen samengesteld uit modder en water, terwijl puinstromen grotere deeltjes vormen. Alles bij elkaar is geschat dat ten minste 50% van de deeltjes die zich in een puinstroom bevinden, bestaat uit deeltjes van zandformaat of groter (d.w.z. rotsen, bomen, enz.).

Soorten stromen:

Er zijn twee soorten puinstromen, bekend als Lahar en Jökulhlaup. Het woord Lahar is van Indonesische oorsprong en heeft te maken met stromen die verband houden met vulkanische activiteit. Verschillende factoren kunnen een lahar veroorzaken, waaronder het smelten van gletsjerijs als gevolg van vulkanische activiteit, intense regenval op los pyroclastisch materiaal of het uitbarsten van een meer dat eerder was afgedamd door pyroclastisch of glaciaal materiaal.

Jökulhlaup is een IJslands woord dat stromen beschrijft die afkomstig zijn van een gletsjeruitbarsting. In IJsland worden veel van dergelijke overstromingen veroorzaakt door sub-glaciale vulkaanuitbarstingen, aangezien IJsland bovenop de Mid-Atlantische Rug ligt. Elders is een meer voorkomende oorzaak van jökulhlaups het doorbreken van met ijs bedekte of met morene bedekte meren.

Dergelijke inbreukmakende gebeurtenissen worden vaak veroorzaakt door het plotseling afkalven van gletsjerijs in een meer, waardoor een verplaatsingsgolf een morene of ijsdam doorbreekt. Onderaan het breekpunt kan een jökulhlaup enorm in omvang toenemen door sediment en water op te nemen uit de vallei waar het doorheen stroomt.

Oorzaken van stromen:

Puinstromen kunnen op verschillende manieren worden veroorzaakt. Meestal zijn ze het gevolg van plotselinge regenval, waarbij water materiaal van een helling begint te wassen of wanneer water materiaal van een pas verbrand stuk land verwijdert. Een snelle sneeuwsmelting kan ook een oorzaak zijn, waarbij nieuw gesmolten sneeuwwater wordt gekanaliseerd over een steile vallei gevuld met puin dat los genoeg is om te worden gemobiliseerd.

In beide gevallen stroomt het snel bewegende water langs de hellingen naar de canyons en valleien beneden, waarbij het snelheid en puin oppikt terwijl het de valleimuren afdaalt. In de vallei zelf kan maanden aan opgebouwde grond en rotsen worden opgepikt en dan met het water beginnen te bewegen.

Naarmate het systeem geleidelijk sneller wordt, ontstaat er een feedbacklus, waar hoe sneller het water stroomt, hoe meer het kan opnemen. Na verloop van tijd begint deze muur op beton te lijken, maar kan hij zo snel bewegen dat hij keien van de vloeren van de kloven kan plukken en ze langs het pad van de stroom kan slingeren. Het is de snelheid en de enorme omvang van deze vervoerde deeltjes die een puinstroom zo gevaarlijk maken.

Een andere belangrijke oorzaak van puinstromen is de erosie van stoom en oevers. Aangezien stromend water de oevers geleidelijk doet instorten, kan de erosie in dikke afzettingen van verzadigde materialen snijden die tegen de valleiwanden zijn opgestapeld. Deze erosie verwijdert de ondersteuning van de basis van de helling en kan een plotselinge stroom van puin veroorzaken.

In sommige gevallen zijn puinstromen afkomstig van oudere aardverschuivingen. Deze kunnen de vorm aannemen van onstabiele massa's bovenop een steile helling. Na te zijn gesmeerd door een stroom water over de bovenkant van de oude aardverschuiving, kan het glijmateriaal of de erosie aan de basis de steun verwijderen en een stroom veroorzaken.

Sommige puinstromen treden op als gevolg van bosbranden of ontbossing, waarbij vegetatie wordt verbrand of van een steile helling wordt verwijderd. Voordien verankerden de wortels van de vegetatie de grond en verwijderden geabsorbeerd water. Het verlies van deze ondersteuning leidt tot vochtophoping, wat kan leiden tot structureel falen, gevolgd door een stroming.

Een vulkaanuitbarsting kan grote hoeveelheden sneeuw en ijs doen smelten op de flanken van een vulkaan. Deze plotselinge golf van water kan as en pyroclastisch puin oppakken terwijl het de steile vulkaan afstroomt en ze snel stroomafwaarts over grote afstanden vervoeren.

In de uitbarsting van de Cotopaxi-vulkaan in Ecuador in 1877, stroomden puinstromen meer dan 300 kilometer door een vallei met een gemiddelde snelheid van ongeveer 27 kilometer per uur. Puinstromen zijn een van de dodelijke "verrassingsaanvallen" van vulkanen.

Preventiemethoden:

Er zijn in het verleden veel methoden gebruikt om puinstromen te stoppen of om te leiden. Een populaire methode is het bouwen van puinbekkens, die zijn ontworpen om een stroom in een depressief en ommuurd gebied te 'vangen'. Deze zijn specifiek bedoeld om bodem- en waterbronnen tegen verontreiniging te beschermen en stroomafwaartse schade te voorkomen.

Sommige bekkens zijn gebouwd met speciale overloopkanalen en schermen, waardoor het water uit de stroom kan druppelen terwijl het vuil op zijn plaats blijft, terwijl er ook meer ruimte is voor grotere objecten. Dergelijke bekkens zijn echter duur en vergen veel arbeid om te bouwen en te onderhouden; vandaar dat ze als een laatste redmiddel worden beschouwd.

Momenteel is er geen manier om de mogelijkheid van puinstroom te controleren, omdat ze zeer snel kunnen optreden en vaak afhankelijk zijn van cycli in het weer die onvoorspelbaar kunnen zijn. Er worden echter systemen voor vroegtijdige waarschuwing ontwikkeld voor gebruik in gebieden waar het puinstroomrisico bijzonder groot is.

Een methode is vroege detectie, waarbij gevoelige seismografen puinstromen detecteren die al in beweging zijn gekomen en lokale gemeenschappen waarschuwen. Een andere manier is om weerpatronen te bestuderen met behulp van radarbeeldvorming om schattingen van neerslag te maken - met behulp van regenvalintensiteit en duurwaarden om een drempel vast te stellen van wanneer en waar een stroming kan optreden.

Daarnaast is het opnieuw aanplanten van bossen op hellingen om de grond te verankeren, evenals het monitoren van heuvelachtige gebieden die recentelijk te lijden hebben gehad van bosbranden een goede preventieve maatregel. Het identificeren van gebieden waar in het verleden puinstromen zijn opgetreden of waar de juiste omstandigheden aanwezig zijn, is ook een haalbare manier om een puinstroombeperkingsplan te ontwikkelen.

Voor Space Magazine hebben we veel artikelen geschreven over aardverschuivingen. Hier zijn satellieten die aardverschuivingen, recente aardverschuivingen op Mars, meer recente aardverschuivingen op Mars, aardverschuivingen en heldere kraters op Ceres kunnen voorspellen, onthuld in prachtige nieuwe beelden van Dawn.

Als je meer informatie wilt over de puinstroom, ga dan naar Visible Earth Homepage. En hier is een link naar NASA's Earth Observatory.

We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast opgenomen over de hele planeet Aarde. Luister hier, aflevering 51: aarde.

Bronnen: