Naukowcy z Rosji i Chin nauczyli się przewidywać osuwiska błotne

Naukowcy z Uralskiego Uniwersytetu Federalnego (UrFU), we współpracy z chińskimi kolegami, dokonali znaczącego przełomu w dziedzinie prognozowania osuwisk błotnych, opracowując niezwykle dokładny model matematyczny. Model ten jest potężnym narzędziem, które umożliwia nie tylko ocenę prawdopodobieństwa wystąpienia osuwisk błotnych w obszarach górskich, tradycyjnie podatnych na to niebezpieczne zjawisko naturalne, ale także prognozowanie osuwisk na obszarach nizinnych, gdzie osuwiska, często wywoływane przez intensywne opady deszczu, stają się coraz częstsze. Kluczowym aspektem tego nowego modelu jest to, że uwzględnia on dwa kluczowe parametry: ilość opadów i energię zgromadzoną w materiale sypkim w glebie.

Do tej pory większość systemów wczesnego ostrzegania przed osuwiskami błotnymi opierała się głównie na danych dotyczących objętości opadów. Jednak naukowcy z UrFU i Chin odkryli, że aby doszło do osuwiska błotnego, muszą być spełnione jednocześnie dwa warunki. Przekroczenie progu energii zgromadzonej w materiale sypkim, zdefiniowanego przez model jako 3 mld J/m³, jest równie istotnym czynnikiem, jak intensywność opadów.

Model wykazał, że jeśli dzienne opady osiągną 27 mm, a energia materiału sypkiego przekroczy określony próg, prawdopodobieństwo wystąpienia lawiny błotnej gwałtownie wzrasta. Należy podkreślić, że brak jednego z tych czynników znacznie zmniejsza ryzyko, a bez krytycznego poziomu zgromadzonej energii nawet intensywne opady niekoniecznie doprowadzą do katastrofalnego zdarzenia. Dzięki zintegrowanemu podejściu uwzględniającemu oba parametry, nowy model matematyczny charakteryzuje się niespotykaną dotąd dokładnością prognozowania. Średni błąd prognozy wynosi zaledwie 0,006%, co według Nikity Fomina, dyrektora Instytutu Budownictwa i Architektury UrFU, jest 4000 razy mniejsze niż w przypadku podobnych modeli stosowanych wcześniej.

Oznacza to znaczny wzrost niezawodności systemów wczesnego ostrzegania i możliwość skuteczniejszego planowania działań zapobiegających i minimalizujących szkody spowodowane przez lawiny błotne. Należy zauważyć, że o ile lawiny błotne są stosunkowo częstym zjawiskiem w regionach górskich, o tyle w centralnej Rosji częstotliwość takich katastrof gwałtownie wzrosła w ostatnich latach.

Według Igora Shkradyuka, koordynatora programu zazieleniania przemysłowego w Centrum Ochrony Przyrody, jest to bezpośrednio związane z obserwowanym wzrostem opadów. Tendencja ta podkreśla trafność i wagę opracowanego modelu matematycznego, który pozwala na dokładniejszą ocenę i prognozowanie ryzyka wystąpienia osuwisk błotnych w różnych obszarach geograficznych, przyczyniając się do opracowania skutecznych środków ochrony ludności i infrastruktury przed tym niebezpiecznym zjawiskiem naturalnym.

Dalszy rozwój i udoskonalenie modelu może obejmować uwzględnienie dodatkowych czynników, takich jak budowa geologiczna terenu, pokrywa roślinna, obecność struktur sztucznych i antropogeniczny wpływ na krajobraz, co pozwoli na dalszą poprawę dokładności prognoz i niezawodności systemów ostrzegawczych.

Wysoka dokładność prognozowania osiągnięta w tym badaniu otwiera nowe perspektywy rozwoju systemów wczesnego ostrzegania i zarządzania ryzykiem związanym z osuwiskami błotnymi. Systemy te mogą być stosowane w różnych regionach świata podatnych na to niebezpieczne zjawisko.