Maanvyörymät ovat yksi tuhoisimmista geologisista vaaroista maailmassa nykyään. Yksi tärkeimmistä syistä tähän on suuri nopeus, jonka liukumäki voi saavuttaa, jopa 160 km/h (100 mph). Toinen on se tosiasia, että nämä diot voivat kuljettaa mukanaan melkoisesti roskia, jotka vahvistavat niiden tuhovoimaa.
Yhdessä tämä on niin kutsuttu roskavirta, luonnollinen vaara, joka voi tapahtua monissa osissa maailmaa. Yksi virtaus pystyy hautaamaan kokonaisia kaupunkeja ja yhteisöjä, peittämään teitä, aiheuttamaan kuoleman ja vammoja, tuhoamaan omaisuutta ja pysäyttämään kaiken kuljetuksen. Joten miten käsittelemme niitä?
Määritelmä:
Debris Flow on pohjimmiltaan nopeasti liikkuva maanvyörymä, joka koostuu nesteytetystä, tiivistämättömästä ja kyllästetystä massasta, joka muistuttaa virtaavaa betonia. Tältä osin ne eivät eroa lumivyöryistä, joissa tiivistynyt jää ja lumi valuvat alas vuoren pintaa kantaen puita ja kiviä mukanaan.
Kuvia roskavirtauskourusta
ja talletus, jonka on ottanut Arizona Geological Survey (AZGS). Luotto: azgs.com
Yleinen väärinkäsitys on sekoittaa roskavirtaukset maanvyörymiin tai mutavirtauksiin. Itse asiassa ne eroavat toisistaan siinä, että maanvyörymät koostuvat yhtenäisestä materiaalilohkosta, joka liukuu pintojen yli. Roskavirrat sitä vastoin koostuvat 'löysistä' hiukkasista, jotka liikkuvat itsenäisesti virtauksen sisällä.
Samoin mutavirrat koostuvat mudasta ja vedestä, kun taas roskavirtaukset koostuvat suuremmista hiukkasista. Kaiken kaikkiaan on arvioitu, että vähintään 50 % roskavirtauksen sisältämistä hiukkasista koostuu hiekan kokoisista tai suuremmista hiukkasista (eli kivistä, puista jne.).
Virtaustyypit:
On olemassa kahdenlaisia roskavirtoja, jotka tunnetaan nimellä Lahar ja Jökulhlaup. Sana Lahar on indonesialaista alkuperää ja liittyy vulkaaniseen toimintaan liittyviin virtauksiin. Useat tekijät voivat laukaista laharin, mukaan lukien jäätikön sulaminen tulivuoren toiminnasta, voimakas sademäärä löysällä pyroklastisella materiaalilla tai järven purkautuminen, joka oli aiemmin padonnut pyroklastisella tai jäätikkömateriaalilla.
Jökulhlaup on islantilainen sana, joka kuvaa jääkauden purkaustulvasta syntyneitä virtauksia. Islannissa monet tällaiset tulvat laukaisevat jäätikön alaisia tulivuorenpurkauksia, koska Islanti sijaitsee Keski-Atlantin harjanteen huipulla. Muualla yleisempi syy jökulhlaupeihin on jääpatoisten tai moreenipatoisten järvien murtuminen.
Roskan virtauskanava Ladakhissa lähellä Luoteis-Intian Himalajaa, syntynyt elokuun 2010 myrskyissä. Luotto: Wikipedia Commons/DanHobley
Tällaiset murtotapahtumat johtuvat usein jäätikköjään äkillisestä poikimisesta järveen, joka sitten aiheuttaa siirtymäaallon murtaa moreenin tai jääpadon. Rikkouskohdan alalaaksossa jökulhlaup voi kasvaa kooltaan suuresti poimimalla sedimenttiä ja vettä laaksosta, jonka läpi se kulkee.
Virtausten syyt:
Roskavirrat voidaan laukaista useilla tavoilla. Tyypillisesti ne johtuvat äkillisestä sateesta, jossa vesi alkaa huuhtoa materiaalia rinteestä tai kun vesi on poistanut materiaalia juuri poltetulta maalta. Syynä voi olla myös nopea lumen sulaminen, jossa äskettäin sulanut lumivesi johdetaan jyrkän laakson yli, joka on täynnä roskia, joka on riittävän löysää liikkuakseen.
Kummassakin tapauksessa nopeasti liikkuva vesi valuu alas rinteitä ja alapuolella oleviin kanjoneihin ja laaksoihin ja kerää vauhtia ja roskat laskeutuessaan laakson seiniä pitkin. Itse laaksossa voidaan kerätä kuukausien verran kertynyttä maata ja kiviä ja alkaa sitten liikkua veden mukana..
Kun järjestelmä vähitellen nopeutuu, syntyy takaisinkytkentäsilmukka, jossa mitä nopeammin vesi virtaa, sitä enemmän se voi poimia. Ajan myötä tämä seinä alkaa muistuttamaan betonia, mutta voi liikkua niin nopeasti, että se voi repiä lohkareita kanjonien lattioista ja heittää niitä pitkin virtauksen reittiä. Juuri näiden kuljetettavien hiukkasten nopeus ja valtavuus tekevät roskista niin vaarallisen.
Metsien hävittäminen (kuten tämä avohakku Sumatralla, Indonesiassa) voi aiheuttaa roskavirtoja. Luotto: worldwildlife.org
Toinen suuri roskavirtojen syy on höyryjen ja jokien rantojen eroosio. Kun virtaava vesi aiheuttaa vähitellen rantojen romahtamisen, eroosio voi leikata paksuiksi kyllästetyistä materiaaleista, jotka on pinottu laakson seiniä vasten. Tämä eroosio poistaa tuen rinteen pohjalta ja voi laukaista äkillisen roskien virtauksen.
Joissakin tapauksissa roskat ovat peräisin vanhemmista maanvyörymistä. Nämä voivat olla epävakaita massoja, jotka ovat jyrkän rinteen päällä. Kun vesivirta on voideltu vanhan maanvyörymän päällä, liukumateriaali tai pohjan eroosio voi poistaa tuen ja laukaista virtauksen.
Jotkut roskavirrat syntyvät maastopalojen tai metsäkadon seurauksena, kun kasvillisuutta poltetaan tai poistetaan jyrkästä rinteestä. Sitä ennen kasvillisuuden juuret ankkuroivat maaperän ja poistivat imeytyneen veden. Tämän tuen menetys johtaa kosteuden kerääntymiseen, mikä voi johtaa rakenteelliseen vaurioitumiseen, jota seuraa virtaus.
Sarychev-tulivuori (sijaitsee Venäjän Kurilsaarilla, Japanin koillisosassa) purkauksen alkuvaiheessa 12. kesäkuuta 2009. Kiitokset: NASA
Tulivuorenpurkaus voi sulattaa suuria määriä lunta ja jäätä tulivuoren kyljillä. Tämä äkillinen veden ryntäys voi kerätä tuhkaa ja pyroklastisia roskia, kun se virtaa alas jyrkkää tulivuorta pitkin ja kuljettaa niitä nopeasti alavirtaan pitkiä matkoja.
Cotopaxi-tulivuoren purkauksessa Ecuadorissa vuonna 1877 jätevirrat kulkivat yli 300 kilometriä alas laaksoon keskinopeudella noin 27 kilometriä tunnissa. Roskavirrat ovat yksi tulivuorten tappavista 'yllätyshyökkäyksistä'.
Ennaltaehkäisymenetelmät:
Aiemmin on käytetty monia menetelmiä roskavirtojen pysäyttämiseen tai ohjaamiseen. Suosittu menetelmä on rakentaa roska-altaita, jotka on suunniteltu 'vangitsemaan' virtaus masentuneella ja aidatulla alueella. Nämä on erityisesti tarkoitettu suojelemaan maaperää ja vesilähteitä saastumiselta ja estämään loppupään vaurioita.
Joissakin altaissa on erityiset ylivuotokanavat ja suojukset, jotka mahdollistavat veden valumisen ulos virtauksesta pitäen roskat paikoillaan ja jättävät samalla enemmän tilaa suuremmille esineille. Tällaiset altaat ovat kuitenkin kalliita ja vaativat huomattavaa työvoimaa rakentaa ja ylläpitää; Siksi niitä pidetään viimeisenä vaihtoehtona.
Ilmakuva roskavirran aiheuttamasta tuhosta Venezuelan Caraballedan kaupungissa. Luotto: US Geological Survey
Tällä hetkellä ei ole mahdollista seurata roskien virtauksen mahdollisuutta, koska ne voivat ilmaantua hyvin nopeasti ja ovat usein riippuvaisia sään jaksoista, jotka voivat olla arvaamattomia. Varhaisvaroitusjärjestelmiä kehitetään kuitenkin käytettäviksi alueilla, joilla roskien virtausriski on erityisen suuri.
Yksi menetelmä on varhainen havaitseminen, jossa herkät seismografit havaitsevat jo liikkeelle lähteneet roskavirrat ja hälyttävät paikallisia yhteisöjä. Toinen tapa on tutkia sääkuvioita käyttämällä tutkakuvausta sadearvioiden tekemiseen – käyttämällä sateen voimakkuuden ja keston arvoja määrittämään kynnys sille, milloin ja missä virtaukset voivat esiintyä.
Lisäksi metsien istuttaminen rinteille maaperän ankkuroimiseksi sekä äskettäin metsäpaloista kärsineiden mäkisten alueiden seuranta on hyvä ennaltaehkäisevä toimenpide. Alueiden tunnistaminen, joilla roskavirtauksia on tapahtunut aiemmin tai joilla on oikeat olosuhteet, on myös käyttökelpoinen tapa kehittää roskavirtauksen lieventämissuunnitelma.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita maanvyörymistä Universe Todaylle. Tässä Satelliitit voivat ennustaa maanvyörymiä , Äskettäinen maanvyörymä Marsissa , Lisää viimeaikaisia maanvyörymiä Marsissa , Ceresin maanvyörymät ja kirkkaat kraatterit paljastettiin upeissa uusissa kuvissa Dawnista .
Jos haluat lisätietoja roskatvirrasta, tutustu Näkyvä Earthin kotisivu . Ja tässä linkki NASAn Earth Observatory .
Olemme myös nauhoittaneet jakson Astronomy Cast -ohjelmasta, joka koskee maapalloa. Kuuntele tästä, Jakso 51: Maa .
Lähteet: