De leror som följer efter skogsbränder i södra Kalifornien kan vara dödliga och svåra att förutsäga. Ny forskning kan hjälpa tjänstemän att identifiera områden som är benägna att dessa mudslides och reagera innan katastrof inträffar, enligt forskare.

Leror, eller skräpflöden, kan uppstå när nederbörd sköljer bort ansamling av sediment i bergskanaler. Ungefär lika delar vatten och sediment, skräpflöden är tillräckligt starka för att bära stora stenblock nedför och hota samhällen på eller nära bergen. Skräpflödet i januari 2018 som drabbade Montecito, Kalifornien, dödade 23 människor och orsakade hundratals miljoner dollar i skada. Myndigheterna tillskrev lerskredet till skogsbränderna som svepte genom området den föregående månaden.

Vegetation håller tillbaka sedimentet i dessa branta landskap, men när vegetationen brinner under en löpeld, tyngdkraften transporterar sedimentet från sluttningarna ner till kanalen i en process som kallas torr sedimentbelastning, sa Roman DiBiase, biträdande professor i geovetenskap vid Penn State.

I branta landskap som i södra Kalifornien, torr sedimentbelastning spelar en mer betydelsefull roll i svårighetsgraden av leror efter skogsbrand än regn, grunda jordskred och brännskador, enligt forskarna. De rapporterade sina fynd i februarinumret av Geologi .

"Kanalerna är vanligtvis täckta med kullerstenar och stenblock som inte rör sig särskilt lätt eller väldigt ofta med stormar, "DiBiase sa." Det transporterade sedimentet som var fångat bakom vegetationen är mycket finare, så du slutar fylla kanalen med finkorniga material som gör det lättare att starta ett skräpflöde i själva kanalen. "

DiBiase och Michael Lamb, professor i geologi vid California Institute of Technology, tittade på tre lidar -datamängder i de västra San Gabrielbergen. Lidar innebär att man flyger en laserskanner över ett landskap och känner av det återvändande ljuset. Det gör det möjligt för forskare att rekonstruera topografin med hög upplösning.

Datauppsättningarna samlades in före 2009 Station Fire, omedelbart efter branden och före den första nederbörden, och sedan sex år senare, efter att nederbörd hade lett till erosion och skräpflöden.

Forskarna fann utbredda bevis för att torr sedimentbelastning tillfördes allt från 3 till 10 fot skräp till bergskanaler, som sedan tvättades ut av nederbörd. Kanalrensning saknades i områden där torr sedimentbelastning inte skedde.

Myndigheter kan använda lidar som ett snabbt reaktionsverktyg för att kartlägga sedimentmönster efter en brand och bestämma vilka bergskanaler som ska rensas innan en storm slår, Sa DiBiase.

Studien tyder på att förstå hur landskapet kommer att reagera på ett förändrat klimat beror mer på markåterföringstakt än framtida stormar.

"De flesta modellerna antar att du har helt jordtäckta förhållanden på sluttningen, så du har en oändlig behållare av material att hämta från, "DiBiase sa." Vår studie visar att, åtminstone i de branta landskapen, det finns en begränsad mängd material på sluttningen. "

Den nuvarande brandfrekvensen - eller tiden mellan bränder - i södra Kaliforniens landskap ger berggrunden tillräckligt med tid att urholka och bli mark, och vegetationen växer tillbaka för att hålla jorden på plats, fortsatte DiBiase.

"Om brandfrekvensen i södra Kalifornien fördubblas, när nästa eld slår, sedimenthögarna som har samlats bakom växterna är bara halvfulla, " han sa så, volymen skräpflöden som kommer ut kommer inte att vara för hög. Men vi har fortfarande en del att göra för att förstå vad som styr hur snabbt sedimentet produceras från berggrunden och hur snabbt dessa högar fylls. "