Прогнозирование обрушения обрывов: использование лидара для защиты прибрежных сообществ
Понимание эрозии обрывов
Прибрежные обрывы — это крутые скалы, встречающиеся вдоль береговых линий, часто состоящие из слоев горных пород и почвы. Со временем эти обрывы могут подвергаться эрозии и обрушаться из-за различных факторов, в том числе:
- Эрозия волнами: разбивающиеся волны постоянно размывают нижние слои горных пород, ослабляя основание обрыва.
- Дождь и просачивание грунтовых вод: дождевая вода и грунтовые воды могут проникать в верхние слои почвы, делая их неустойчивыми и склонными к обрушению.
Роль лидара в прогнозировании обрушений
Лидар (Light Detection and Ranging) — это технология дистанционного зондирования, которая использует лазеры для измерения расстояния между датчиком и землей. Ученые используют лидар для изучения эрозии обрывов и выявления уязвимых участков.
Доктор Адам Янг и его команда в Институте океанографии Скриппса разработали новый подход к использованию лидара. Каждую неделю они ездят вдоль побережья, направляя лазер лидара на склоны скал. Эти высокоточные данные позволяют им отслеживать малейшие сдвиги в грунте, обеспечивая раннее предупреждение о возможных обрушениях.
Прогнозирование сроков обрушения
Хотя лидар не может точно определить время обрушения, он может помочь выявить участки, которые особенно уязвимы. Геолог доктор Гэри Григгс объясняет, что лидар может предсказать, что участок скалы, вероятно, обрушится в течение следующих 50 лет. Будущие исследования направлены на повышение точности этих прогнозов.
Прибрежная адаптация и отступление
Прибрежная эрозия — растущая угроза из-за повышения уровня моря. Местные власти, владельцы собственности и ученые изучают стратегии адаптации к этому будущему.
- Управляемое отступление: в некоторых районах эрозия в конечном итоге сделает содержание прибрежной недвижимости слишком дорогим. Сообществам, возможно, придется рассмотреть вопрос о переезде в более безопасные районы.
- Меры по борьбе с эрозией: традиционные методы защиты побережья, такие как морские стены и пополнение песка, могут оказаться недостаточными в условиях повышения уровня моря.
- Перемещение инфраструктуры: критически важную инфраструктуру, такую как дороги, железнодорожные пути и опреснительные установки, возможно, придется переместить из размываемых прибрежных районов.
Баланс между риском и устойчивостью
Прибрежное развитие предполагает баланс между рисками обрушения и эрозии обрывов и преимуществами жизни у океана. Доктор Григгс подчеркивает, что «в долгосрочной перспективе нет способа сдержать Тихий океан».
Сообщества должны решить, какой уровень риска они готовы принять, и разработать стратегии адаптации к изменяющейся прибрежной среде. Это может включать сочетание управляемого отступления, мер по борьбе с эрозией и перемещения инфраструктуры.
Дополнительные соображения
- Понимание конкретных характеристик ливневых дождей, волн и грунтовых вод, которые способствуют эрозии, имеет решающее значение для прогнозирования обрушения обрывов.
- Экономические последствия обрушения обрывов значительны: частые небольшие штормы представляют большую угрозу, чем крупные события.
- Исторические подходы к защите побережья, такие как бронирование, могут быть неэффективными в условиях повышения уровня моря.
- Балансирование между желанием жить на побережье и необходимостью защищать жизни, имущество и инфраструктуру является постоянной проблемой для прибрежных сообществ.