2023 Rolling Hills Estate Erdrutsch begann wahrscheinlich im Winter davor

12. Juli 2024

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von der University of California, Los Angeles

Die Kalifornier sind mit Erdrutschen vertraut, die um Stürme herum auftreten, wenn gesättigte Erde und Gestein ihren Halt verlieren und von ihrem Standort auf dem Substrat abrutschen. Diese Arten von Erdrutschen können durch intensive Regenfälle ausgelöst werden, und ankommende Stürme können eine Warnung sein, dass Nachbarschaften evakuiert werden müssen.

Erdrutsche, die während der heißen, trockenen Sommer auftreten, nehmen die Menschen jedoch oft unvorbereitet. Beispielsweise erschien im Juli 2023 ein Erdrutsch scheinbar aus dem Nichts, der eine Nachbarschaft in Rolling Hills Estates zerstörte, die auf der nördlichen Seite der Palos Verdes Peninsula im Los Angeles County liegt.

Jetzt haben Erdrutschforscher an der UCLA und dem Jet Propulsion Laboratory der NASA, oder JPL, eine Studie in den Geophysical Research Letters veröffentlicht, die zeigt, dass das Ereignis von 2023 in Rolling Hills Estates ein langsam fortschreitender Erdrutsch war, der im Winter zuvor begann, als ungewöhnlich starke Regenfälle in den Hang eindrangen und seine Festigkeit reduzierten. Die Forscher verwendeten Satellitendaten, um winzige Verschiebungen in der Oberfläche des betroffenen Bereichs vor, während und nach dem Rutsch zu messen, und kamen zu dem Schluss, dass diese Methode verwendet werden könnte, um zukünftige Erdrutsche zu erkennen, bevor sie katastrophal werden.

'Bewegungen auf dem Portuguese Bend Erdrutsch der Palos Verdes Peninsula werden seit Ende der 1950er Jahre aufgezeichnet', sagte der Mitautor der Studie Alexander Handwerger, ein Forschungswissenschaftler am Joint Institute for Regional Earth System Science & Engineering der UCLA und JPL. 'Aber es gab keine erkennbaren Bewegungen in dieser Region der nahe gelegenen Rolling Hills Estates vor 2023. Die Leute begannen Bewegungen zu melden, die durch Risse in Häusern angezeigt wurden, im April 2023, was mit unseren Beobachtungen übereinstimmt. Es gab anfänglich langsame Bewegungen, die sich progressiv beschleunigten und einige Monate später in einem vollständigen Zusammenbruch gipfelten.'

Die von dem postdoktoralen Forscher der UCLA, Xiang Li, geleitete Studie verwendete alle paar Wochen über Los Angeles aufgenommene Satellitenradar- und optische Daten, um die Bodenbewegung im Laufe der Zeit zu messen. Die Satellitenradardaten für Rolling Hills Estates von 2016 bis Juli 2023 zeigten, dass nach sehr geringfügigen Bewegungen während der Regenzeit 2019 der Boden stabil blieb, bis schwere Winterregenfälle im Dezember 2022 die Bewegung im Februar auslösten. Bis Juni hatte sich der Bereich um 0,04 Meter oder etwa 1,6 Zoll bewegt, und am 8. Juli - einem sonnigen, trockenen Tag, der von 40 trockenen Tagen vorausging - kam es zu einer horizontalen Bewegung von etwa 10 Metern oder 33 Fuß, wodurch 12 Häuser zerstört wurden.

Der wahrscheinliche Grund für die Verzögerung zwischen der anfänglichen Bewegung im Februar und dem vollständigen Versagen im Juli ist, dass Zeit benötigt wurde, um eine erhöhte Instabilität zu entwickeln. Die Forscher vermuten, dass, während Wasser durch den Boden sickerte, eine Gleitfläche entstand, die den Erdrutschkörper, einschließlich der Bodenoberfläche, progressiv rutschen ließ, bis der gesamte Erdrutsch plötzlich als Ganzes bewegt wurde.

'Die Bildung der Gleitfläche wird eine Bewegung auslösen, während der Zusammenbruch erst erfolgt, wenn die Gleitfläche vollständig entwickelt ist', sagte Li. 'Der Fortschritt kann über Stunden, Monate oder Jahre erfolgen.'

Anschließend versuchten die Forscher festzustellen, ob der Erdrutsch in Rolling Hills Estates vorhergesagt hätte werden können. Durch die Berechnung der Verschiebung im Laufe der Zeit kamen sie auf ein vorhergesagtes Versagensdatum am 11. Juli, drei Tage nach dem tatsächlichen Erdrutsch am 8. Juli. Sie weisen darauf hin, dass obwohl ihre Ergebnisse ermutigend sind, die Vorhersage von Erdrutschen unter Verwendung von Satellitenfernerkundungsdaten weiterer Verfeinerung bedarf und Erdrutsche in Gebieten ohne gute historische Satellitendaten auf diese Weise möglicherweise nicht vorhersagbar sind.

Li sagte, eine der Herausforderungen bei der Vorhersage von Erdrutschen sei der Zeitraum, über den die Progression stattfindet. Eine genaue Vorhersage erfordert kontinuierliche historische und fortlaufende Satellitenradar- oder in-situ-Messungen.

Handwerger ist Mitglied eines Projekts am JPL, das eine für die Analyse bereite Oberflächenverschiebungsdatenbank aus Satellitenradardaten für die gesamten Vereinigten Staaten, Gebiete der USA, Kanada innerhalb von 200 km der US-Grenze und alle Festlandsländer von der südlichen US-Grenze bis einschließlich Panama erstellt. Das Projekt, genannt Observational Products for End-Users from Remote Sensing Analysis, oder OPERA, wird Analyse-Ready-Daten für die Überwachung in Echtzeit und möglicherweise die Erdrutschvorhersage enthalten.