Landverschuivingen in een opwarmend klimaat

Door het opwarmende klimaat vindt mogelijk een toename plaats van aardverschuivingen. Dit komt door veranderingen in temperatuur en extreme neerslag. Aardverschuivingen vormen een groot gevaar voor een deel van de bewoonde wereld en dienen om deze reden nauwkeurig gemonitord te worden. Dit kan met seismische en akoestische stations tot op grote afstand worden gedaan.

Wat is een aardverschuiving?

Een aardverschuiving is een gebeurtenis waarbij een grote hoeveelheid grond plotseling in beweging komt en langs een helling omlaag beweegt. De oorzaak van de aardverschuiving kan eveneens kortdurig zijn. Zo kan bijvoorbeeld een aardbeving een aardverschuiving tot gevolg hebben. 

Vulkaanuitbarstingen zijn een andere vorm van een natuurkracht waardoor landverschuivingen kunnen ontstaan, zoals bij de uitbarsting van de Anak Krakatau in december 2018, waarbij een flank van de vulkaan in  zee stortte. Dergelijke verschuivingen kunnen voor dodelijke tsunami’s zorgen, wat kort na die uitbarsting dan ook het geval was.

Ook kunnen aardverschuivingen een gevolg zijn van een opwarmend klimaat. Hierin kunnen diverse (samenhangende) factoren een rol spelen. Door extreme neerslag of opwarming kunnen bodems bijvoorbeeld instabiel worden en gaan schuiven, met name in bergachtige gebieden. Dit proces kan versterkt worden als de bodems extra gevoelig zijn voor erosie, bijvoorbeeld door aanhoudende droogte.

Remote monitoring van landverschuivingen

Het poolgebied is het deel van de wereld waar de gevolgen van klimaatverandering sterk zichtbaar zijn en waar de bewoners te regelmatig te maken hebben met aardverschuivingen. In juni 2017 was er een grote aardverschuiving in de Karrat Fjord in west-Groenland, die leidde tot een metershoge tsunami en veel ravage. Met behulp van satellietfoto’s en seismische waarnemingen is geschat dat 30-50 miljoen kubieke meters aan materiaal werd verplaatst.

Het belang om deze gebeurtenissen te monitoren is meervoudig: naast het bieden van een waarschuwingssysteem voor de lokale gemeenschap helpt het om de gevolgen van klimaatverandering beter in kaart te brengen. Bestaande seismo-akoestische netwerken, zoals het International Monitoring System (IMS), dat gebruikt wordt voor de verificatie van het kernstopverdrag, kunnen hierbij helpen.

Uit analyse van de meetgegevens van het IMS blijkt dat de Nuugaatsiaq aardverschuiving en tsunami tot op zeer grote afstand zijn gemeten op de seismische en akoestische meetstations (figuur 1a). Door het gebruik van arrays of akoestische antennes (figuur 1c) kan de richting van het infrageluid bepaald worden. Door resultaten van meerdere arrays te combineren, kan de locatie van de bron tot op grote afstand bepaald worden. Het array in Fairbanks, Alaska op ongeveer 3600 km pikte drie uur na de verschuiving het onhoorbare geluidssignaal op. Seismisch werd het event tot in Sri Lanka gemeten, op een afstand van meer van 10.000 km.

Figuur 2 laat een analyse zien van infrageluid veroorzaakt door de landverschuiving en tsunami nabij Nuugaatsiaq. De figuur laat de geluidsrichting, het druksignaal en spectrale informatie zien als functie van de tijd. De verwachte invalshoek is aangegeven met de horizontale stippellijn. Het geluidsniveau komt overeen met dat van stadslawaai (80 dB). Het signaal is gekarakteriseerd door extreem lage frequenties beneden de 1 Hz.

Verder onderzoek

Aangezien de metingen op grote afstand zijn gedaan, is verder onderzoek nodig om karakteristieken van de bron te kunnen bepalen. De uitbreiding van lokale meetnetten zal de monitoring van kleinere landverschuivingen verder kunnen verbeteren, zoals bij de monitoring van lawines. Het is de verwachting dat nieuwe mobiele sensor technologieën hierbij een belangrijke rol gaan spelen.

KNMI-klimaatbericht door Jelle Assink