Undersøgelse identificerer Californiens klipper med risiko for sammenbrud

De gule advarselsskilte om, at peberkystklipper fra det nordlige Californien til grænsen mellem USA og Mexico kan virke overdrevent dramatisk for den tilfældige observatør. Men aktivt udhulede klipper udgør størstedelen af ​​Californiens kystlinje, og pludselige jordskred og kollaps har forårsaget skader og flere dødsfald i de seneste år. Ud over, eroderende klipper truer i øjeblikket motorveje, huse, virksomheder, militærbaser, parker, kraftværker, og andre kritiske faciliteter - alt i alt milliarder af dollars udvikling.

Forskning tyder på, at erosionshastighederne vil stige, når havniveauet stiger, yderligere forværre disse problemer. "Det er kritisk, at vi studerer det nuværende og historiske klintretreat, så vi bedre kan planlægge fremtiden, "siger Adam Young, en forsker ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego, der for nylig offentliggjorde en unik storstilet analyse af erosion af kystklipper i Californien.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Geomorfologi , og finansieret af California Sea Grant, giver præcise erosionshastigheder for 680 miles af Californiens kyst, fra grænsen mellem USA og Mexico til Bodega Head i Sonoma County. Det identificerer områder, der eroderet hurtigere end andre, og introducerer en ny eksperimentel fareskala for at identificere områder, der kan have større risiko for forestående kollaps. Det er den første så store undersøgelse i Californien ved hjælp af LiDAR-data-laserhøjde data registreret i luftundersøgelser-som blev brugt til at oprette detaljerede 3D-højdekort.

Eksisterende undersøgelser af klippereosion er ofte små, bruge en række forskellige teknikker, og ofte stole på datakilder af lavere kvalitet, levere et patchwork i hele staten. "Det unikke ved denne undersøgelse er, at den anvender en konsekvent metode på tværs af et meget stort område ved hjælp af præcise laserdata i høj opløsning, "siger Young.

Mens nogle af de grundlæggende årsager til erosion af kystklipper - såsom nedbør og bølger - er klare, dette har ikke oversat til en enkel måde at forudsige fremtidige erosionshastigheder eller identificere risikoområder. Variation i klintgeologi, strandbeskyttelse, udsættelse for vejr, og andre faktorer komplicerer også forudsigelse af erosionshastigheder.

Tidligere forskning har identificeret klare sammenhænge mellem nedbør og kysterosion i det sydlige Californien, men virkningen af ​​stormbølger har været mere undvigende. "Det er svært at måle, "forklarer Young, "Vi mangler feltobservationer, fordi med kraftige bølger, der styrter mod klinten, det er ikke et let sted at foretage målinger. "Variation i klintgeologi, strandbeskyttelse, udsættelse for vejr, og andre faktorer komplicerer også forudsigelse af erosionshastigheder.

Forståelse af erosion, forhindre katastrofe

For at skabe en konsekvent analyse af de seneste klintændringer, Young sammenlignede to massive LiDAR -datasæt, tredimensionelle kort over Californiens kystlinje, registreret elleve års mellemrum. De højeste klippereosionshastigheder blev fundet i San Onofre, Portugisisk bøjning, Palos Verdes, Big Sur, Martins Strand, Daly City, Dobbelt punkt, og Point Reyes (se kort). Young sammenlignede derefter de nylige klipperosionskort med historiske optegnelser fra 1932 og 1934. Ved at sammenligne de forskellige kort, han byggede en analyse for størstedelen af ​​statens kystlinje, viser både nyere og historiske erosionshastigheder.

Undersøgelsen viser, at den historiske klippereosionsrate ikke altid giver en god forudsigelse af fremtidige rater. "Resultaterne viser, at hvis en klippe oplevede en stor mængde erosion i løbet af en periode, det blev efterfulgt af en tidsperiode med meget lidt erosion, og klinten kunne være relativt stabiliseret i et stykke tid, "forklarer Young." Det vil mobilisere igen, men vi ved ikke, hvornår og mere forskning er nødvendig for bedre at forstå de involverede tidscyklusser. "

Young fandt også ud af, at klipper med høje erosionshastigheder i nyere tid ofte var forud for tidsperioder med meget lidt erosion. Det er centrale fund, fordi modeller, der forudsiger fremtidig tilbagetrækning af klipper, ofte er baseret på at projicere de historiske rater.

Young introducerede også en ny eksperimentel foranstaltning til at identificere de mest risikable bundfald. Tidligere forskning havde antydet, at forskellen mellem erosionshastigheder på klippefladen i forhold til klippetoppen kunne indikere ustabilitet - kort sagt klintens stejlhed. Da han anvendte dette fareindeks, Unge identificerede bekymrende pletter langs Californiens kyst, herunder San Onofre State Beach, Big Sur, Martin's Beach, og Daly City.

Et reality -check for planlæggere

Young arbejder i øjeblikket på et sæt kort, der skal gøres tilgængelige for offentligheden, og han har præsenteret arbejdet på videnskabelige konferencer. Han siger, "Jeg håber, at denne undersøgelse vil hjælpe med at forbedre modeller, der forudsiger erosion, hjælpe med at identificere farlige områder, og hjælpe politikere, der arbejder på at beskytte vores kyst. "

Forskningen har allerede tiltrukket planlæggernes opmærksomhed ved California Coastal Commission, et statsligt organ, der har til opgave at bevare og beskytte kystlinjen for nuværende og kommende generationer.

"Undersøgelsen kan være særlig nyttig for lokale regeringer, der ønsker at opdatere deres lokale kystprogrammer i lyset af klimaændringer og stigning i havniveau, "siger Lesley Ewing, en senior kystingeniør for kommissionen. Selvom undersøgelsen ikke giver fremskrivninger til fremtidige erosionshastigheder, forskere forventer, at stigning i havniveau vil bidrage til hurtigere erosionshastigheder og større risiko for offentlige og private kystsejendomme, og regeringer arbejder på at planlægge konsekvenserne.

"Californiens kyst er stablet med meget dyre ejendomme - for ikke at nævne kraftværker, rensningsanlæg til spildevand, og motorveje, "siger hun. Noget af dette er allerede i fare - over 100 miles kystlinje er blevet bygget for at beskytte det, og mere vil være i fare i fremtiden.

"Der er så meget mulighed for at bruge denne forskning - dette kan tjene som en realitetstjek for planlæggere, der ofte fokuserer på bestemte regioner og mindre skalaer, "tilføjer Ewing.