لماذا تسببت عاصفة أوكلاند في حدوث الكثير من الانهيارات الأرضية – وما الذي يمكن فعله حيال ذلك

حطمت العاصفة التي ضربت أوكلاند في 27 يناير جميع الأرقام القياسية السابقة لهطول الأمطار وتسببت في أضرار واسعة النطاق ، معظمها من الفيضانات والانهيارات الأرضية. ولكن بينما يساعد تغير المناخ في تفسير كثافة هطول الأمطار ، فإن الطريقة التي تم بها استخدام الأرض والبناء عليها في المدينة هي عامل رئيسي في ما حدث.

تتسبب أحداث هطول الأمطار هذه في حدوث انهيارات أرضية كبيرة ، ربما بالآلاف. ما يشير إليه علماء الجيولوجيا باسم “أحداث الانهيارات الأرضية الإقليمية المتعددة الحدوث” (MORLEs) تحدث أحيانًا أيضًا بسبب الزلازل (كما حدث في كايكورا في عام 2016).

لكن التنبؤ بأين ومتى قد تنزلق الأرض ليس بالأمر السهل. تشمل العوامل المؤثرة الجيولوجيا المحلية ، وخصائص مادة المنحدر (التربة و / أو الصخور) ، وهندسة الانحدار وزاويته ، وغطاء الغطاء النباتي السطحي ، والصرف ، وأي مبان يمكن أن تضيف وزنًا و “حمولة” إلى منحدر.

تم تضمين مجموعة من هذه العوامل في أوكلاند ، وفهم ما حدث ولماذا سيكون مهمًا لضمان حماية المدينة من الأحداث المماثلة في المستقبل.

تربة مشبعة ضعيفة

أوكلاند لديها تربة ضعيفة وغنية بالطين تكونت نتيجة التجوية (غالبًا) للصخور السفلية الضعيفة. كما أن لديها الكثير من المنحدرات الشديدة. حتى في حالتها الطبيعية ، يمكن أن تكون هذه المنحدرات عرضة للانزلاق إذا أصبحت التربة مشبعة بدرجة كافية.

وهناك قضية أخرى وهي الجفاف الموسمي وترطيب التربة. تُظهر تربة أوكلاند الغنية بالطين خصائص “انكماش وانتفاخ” عالية ، مما يعني أن هناك دورة سنوية طبيعية من الترطيب (الانتفاخ) والتجفيف (الانكماش).

يمكن أن يتسبب هذا في إضعاف تدريجي للتربة على مدى سنوات وعقود ، يسمى “تليين الإجهاد” (يشبه إلى حد ما أخذ شوكة فولاذية وثنيها ذهابًا وإيابًا). تكون التربة بعد ذلك أكثر عرضة للفشل عندما يحدث هطول أمطار غزيرة.

اقرأ المزيد: فيضانات أوكلاند هي علامة على أشياء قادمة – المدينة بحاجة إلى أنظمة تصريف مياه الأمطار مناسبة لتغير المناخ

من الناحية النظرية ، يمكن أن تؤدي التأثيرات المناخية الأكثر تطرفًا إلى زيادة معدل تدهور التربة ، مما يتسبب في تغير خصائص التربة بسرعة أكبر.

من المهم أيضًا مراعاة “عتبات” هطول الأمطار. هذه هي مجاميع هطول الأمطار – التي يتم قياسها عبر فترات 24 أو 48 أو 72 ساعة – والتي يمكن أن تبدأ الانهيارات الأرضية على منحدر معين. لكن استخدام تنبؤات هطول الأمطار للتنبؤ بالانهيارات الأرضية يبالغ في تبسيط المشكلة لأن ظروف رطوبة التربة السائدة (“السابقة”) مهمة أيضًا.

تتكون التربة من المواد الصلبة (الحبوب) والماء والهواء مما يخلق مساحات “مسامية”. إذا كانت الأسابيع القليلة الماضية شديدة الرطوبة قبل حدوث العاصفة ، فإن المياه تزداد داخل المسام (“ماء المسام”) ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط. هذا يقلل من قوة التربة ، مما يعني أنه قد تكون هناك حاجة إلى هطول أمطار أقل لإحداث الانهيارات الأرضية.

قريب جدا من المنحدرات

في حين أن تغير المناخ واحترار المحيطات التي تضخ الأحداث المناخية المتطرفة هي بالتأكيد قضايا ملحة ، فإن تغيير استخدام الأراضي له أهمية متزايدة أيضًا. في الواقع ، تشير بعض الدراسات الآن إلى أنه لا يقل أهمية عن تأثيرات تغير المناخ على الانهيارات الأرضية أو ربما يتجاوزها.

وتشمل هذه التغييرات إزالة الغطاء النباتي ، مما يسمح لمزيد من المياه بالدخول مباشرة إلى التربة ؛ إنشاء أسطح غير منفذة ؛ وقطع وتعبئة المنحدرات المتموجة لإتاحة إنشاء الطرق والمباني. كل هذه تؤثر على الصرف القريب من السطح والهيدرولوجيا.

اقرأ المزيد: فيضانات أوكلاند: حتى إصلاح مياه الأمطار لن يكون كافياً – نحن بحاجة إلى “مدينة إسفنجية” لتجنب الكوارث في المستقبل

غالبًا ما تكون مشكلة أخرى في أوكلاند هي عدم وجود مسافات مناسبة للبناء “النكسة”. هذه هي المسافة بين المسكن والمنحدر أو حافة الجرف. في بعض البلدان والسلطات القضائية ، يتم تحديد ذلك في الخطط الإقليمية ويؤخذ على محمل الجد.

إحدى الطرق المستخدمة لحساب هذه المسافات هي إسقاط مستوى وهمي 45 درجة من أسفل منحدر. ثم يضاف ثلث ارتفاع الجرف إلى هذا. على سبيل المثال ، سيكون للمنحدر الذي يبلغ ارتفاعه 30 مترًا مسافة ارتداد 40 مترًا.

لكن الجيولوجيا والمناخ المحليين مهمان أيضًا. في حالة التربة الضعيفة في المناخ الرطب ، يمكن أن تكون القاعدة المحافظة هي مسافة ارتداد تبلغ ثلاثة أضعاف ارتفاع المنحدر أو الجرف. لذلك ، يجب أن يكون المنزل على جرف نورث شور بارتفاع 30 مترًا ، مع مناظر رائعة عبر جزيرة رانجيتوتو ، على بعد حوالي 100 متر من حافة الجرف.

ومع ذلك ، هناك العديد من المنازل على بعد أمتار قليلة من حواف الجرف في أجزاء من نورث شور وشرق أوكلاند. يمكن أن تزيد حمامات السباحة التي يتم إنشاؤها على المنحدرات من التحميل والضغط ، مما يجعل المنحدر أكثر عرضة للفشل أثناء هطول الأمطار بشكل كبير.

الارتداد من أسفل المنحدرات مهم أيضًا ، لأن الفيضانات (“الجريان”) من الانهيارات الأرضية على المنحدرات فوق المنازل يمكن أن تحدث ، كما هو موضح في أجزاء مختلفة من أوكلاند.

ثلاث طرق للمضي قدما

بالنظر إلى المستقبل ، هناك ثلاثة مناهج واسعة للتخفيف من الانهيارات الأرضية الناجمة عن هطول الأمطار في أوكلاند. أولاً ، سيكون من المثير للاهتمام معرفة كيفية تطبيق مسافات الارتداد وما إذا كان قد تم إجراء تغييرات على خطة أوكلاند الوحدوية في ضوء الأحداث الأخيرة.

تغطي لجنة الزلازل (EQC) الأراضي الواقعة على بعد ثمانية أمتار من المنازل والمباني الخارجية. لكن العديد من المنازل ستكون الآن أقرب بكثير إلى حافة العقارات. بالنسبة للمنازل التي لا تزال على بعد أكثر من ثمانية أمتار من منحدر فاشل ، قد يشير زحف المنحدر التدريجي إلى أن الفشل في المستقبل ليس سوى مسألة وقت.

ثانيًا ، يجب على ملاك الأراضي الحد من إزالة الغطاء النباتي والتأكد من تصريف مياه الأمطار بشكل صحيح في أنظمة شبكية ، بدلاً من نقع غير رسمي.

اقرأ المزيد: يتسبب تغير المناخ بالفعل في الضغط على شركات التأمين – قد تكون فيضانات أوكلاند نقطة تحول

يجب فحص أي تشقق أو انتفاخ في السطح أو تشققات في البناء أو صعوبة فتح الأبواب أو النوافذ من قبل مهندس معتمد. يمكن أن يكون هذا مفيدًا في تحديد ما هو التكسير الموسمي الحميد (ولكن المزعج) بشكل عام بسبب انكماش التربة ، وما هو أكثر خطورة.

ثالثًا ، بالنسبة للعلماء والمهندسين والسلطات المحلية ، هناك حاجة إلى نهج أكثر تعقيدًا على مستوى المنطقة لتحديد الأراضي غير المستقرة. يستخدم رادار الفتحة التركيبية (InSAR) رادارًا محمولًا في الفضاء لقياس حركة سطح الأرض بمقياس ميليمترات في السنة.

لقد قادت فريقًا ممولًا من EQC نجح في تطبيق هذه التقنية على Gisborne من 2016 إلى 2021 باستخدام كوكبة القمر الصناعي Sentinel التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. يوفر هذا قياسات كل 12 يومًا ، مع كون البيانات الأولية مجانية. وقد ثبت أنه مفيد جدًا لمجلس مقاطعة غيسبورن في التخطيط واتخاذ القرار.

في أوروبا ، تعرض خدمة الحركة الأرضية الأوروبية التي يرعاها الاتحاد الأوروبي قياسات في الوقت الفعلي تقريبًا لحركات المنحدرات عبر القارة والتي يمكن لأي شخص الوصول إليها. ستكون مثل هذه الخدمة مفيدة في جميع أنحاء نيوزيلندا – وتشير الأحداث في أوكلاند إلى أن هذا يجب أن يكون أولوية.