Forskere identificerer kemiske processer som nøglen til at forstå jordskred

Massebevægelser såsom jordskred og affaldsstrømme på bakkeskråninger forårsager hvert år milliarder af euro i økonomisk skade rundt om i verden. Mellem 20 og 80 millioner euro bruges årligt fra katastrofefonden til at reparere katastrofeskader i Østrig, 15 til 50 procent heraf kan henføres til mudderstrømme og jordskred.

Nu, for første gang, et team af geologer fra Graz University of Technology (TU Graz), i samarbejde med Burgenlands vejforvaltning, har identificeret de kemiske påvirkningsfaktorer og triggere for tilbagevendende massebevægelser i finkornede sedimenter. Fra resultater offentliggjort i tidsskriftet Videnskab om det samlede miljø , forebyggende foranstaltninger og strategier kan udledes for at beskytte sig mod sådanne hændelser.

Faktorer, der favoriserer massebevægelser

Grundlaget for undersøgelserne er et veldokumenteret jordskred i det sydlige Burgenland, som har optaget den lokale statsvejadministration i fire årtier nu. Gennem analyse af terrændata, jordprøver, drænvand, og laboratorieundersøgelser, det har vist sig, at undergrundens følsomhed over for ydre påvirkninger begunstiges af naturlige (geogene) kemiske forvitringsprocesser, der finder sted over lange perioder af Jordens historie og definerer eller svækker undergrundens natur. På den anden side, menneskeskabte (antropogene) kemiske påvirkningsfaktorer spiller også en central rolle, såsom landbrugsaktiviteter, nedsivende vejafløb eller vintervejvedligeholdelse.

"På studieområdet, finkornede sedimentære aflejringer dominerer, da de er udbredt i bassinområderne i det østlige Østrig, siger Volker Reinprecht, medforfatter af undersøgelsen og geolog ved kontoret for delstatsregeringen i Burgenland. "Stærke regnbegivenheder og perioder med dug, samt kontinuerlige vibrationer fra vejtrafikken, har tidligere fået jorden til bogstaveligt talt at 'skylle væk' og den berørte vej til at kræve periodisk genoptræning."

Fokus på jordafvanding og det overordnede system

En afgørende forbedring af situationen blev opnået ved at tilpasse afløbssystemet. Det tidligere dræningssystem ved hjælp af tværgående ribber, hvor regnvand og nedsivning opfanges i området i kontakt med glidefladen, blev erstattet af et langsgående drænsystem, så vandet fjernes fra undergrunden i løbet af få dage, og både bagvands- og kemiske interaktionsprocesser forhindres.

"Hurtig dræning af vandet reducerer gennemvædningen af ​​undergrunden, reducerer dannelsen af ​​svaghedszoner (glidende horisonter) og øger dermed stabiliteten af ​​jorden eller det overordnede system, " forklarer Andre Baldermann fra Institut for Anvendt Geovidenskab ved TU Graz og leder af undersøgelsen. Geoforskeren ser allerede det nye drænsystem som en første foranstaltning til at forhindre massebevægelser. "Vi var i stand til at påvise, at bagvandsdannelse i undergrunden kan aktivere glidezonerne via kemiske processer. Dette forhindres med langsgående dræning og den resulterende hurtigere dræning."

Baldermann anbefaler, at man i fremtidige byggeprojekter i zoner med risiko for synkehuller, jordskred eller lignende begivenheder, der tages større hensyn til mulige samspil mellem drænsystemet og undergrunden allerede i planlægningsfasen.

Yderligere lignende undersøgelser i gang

Andre Baldermann og Volker Reinprecht arbejder i øjeblikket på at udvide undersøgelsesdesignet til andre berørte regioner med lignende geologiske forhold. Et overblik over det samlede system er vigtigt, forklarer Baldermann, fordi "strukturen af ​​undergrunden, samt andre regionsspecifikke faktorer, har stor indflydelse på naturen, intensitet, og hyppigheden af ​​massebevægelser. Resultaterne og praktiske anbefalinger fra referenceprojektet kan derfor ikke overføres en-til-en til andre berørte regioner. Men de er et første eksempel på, hvordan man griber sådanne problemer an i fremtiden."