Jasmunds kritklippa vid Rügens kust. Kredit:Kristen Cook, GFZ
Den tio km långa, ljusa vita kusten på Tysklands största ö, Rügen, formas av episodiskt förekommande misslyckanden. Dessa misslyckanden antogs vanligtvis inträffa på grund av kraftiga regnstormar. I en studie som genomförts under mer än två år, forskare från GFZ German Research Centre for Geosciences kunde rita en ny och förvånansvärt detaljerad bild av kustklippsfelsaktivitet. Studien är baserad på kontinuerliga seismiska mätningar och högupplösta flygbilder, och har publicerats i Journal of Geophysical Research .
Rügens kritklippskusten, med den 118 m höga Königsstuhls bergpelare, är ett känt landmärke i nationalparken Jasmund. Klippan bildas av fossila kalkalger och drar sig tillbaka med uppåt flera decimeter per år i genomsnitt. Denna reträtt åstadkoms spektakulärt genom att stora kritabitar (i denna studie upp till 5000 m³) bryts av som orsakar kraftiga effekter på stranden. Dessa effekter genererar små jordbävningar som kändes av forskarna med hjälp av seismometrar; ett nätverk av sådana sensorer installerades längs kusten mellan våren 2017 och 2019. Tillsammans med meteorologiska data och drönarbaserade 3D-modeller av klippan, seismiska data möjliggjorde rutininsamling av väsentliga data om fel som tidigare endast var tillgängliga i sällsynta fall:timing, varaktighet och utveckling av enskilda händelser med upplösning under en sekund, position och volym av avskiljnings- och avsättningszoner, och markens egenskaper kring förekomsten av en händelse.
Baserat på mer än 80 upptäckta fel, forskarna kunde identifiera flera sammankopplade förare. "Tillräcklig vätning av krita med vatten är den främsta orsaken, " säger Michael Dietze, huvudförfattare till studien. "Dock, vattnet tillhandahålls inte bara av regn på klippytan, men också genom grundvattenflöde och kondensering av luftfuktighet under de kallare natttimmarna. Följaktligen, klippan är företrädesvis aktiv på natten, såväl som några timmar och även en dag efter regnhändelser." Fel inträffar främst på vintern, för under den säsongen kan träden inte dra ut jordvatten, orsakar blötare markförhållanden. Studien fann en dramatisk effekt av fuktigare och torrare somrar än genomsnittet. Under 2017, när 126 % av den typiska regnmängden uppmättes, totalt 65 misslyckanden inträffade. I kontrast, den exceptionella torkasommaren 2018 (51 % av den genomsnittliga regnmängden) resulterade i endast 11 klippavbrott under följande vinter.
De långsiktiga effekterna av sådana torra somrar för klippan är fortfarande en fråga om debatt. Rent generellt, det är de små misslyckandena som förser stranden med tillräckligt med löst material för att förhindra att vågorna skär in i klippans basala delar. Om det sedimentet saknas, vågdriven underminering vid basen kommer att förbereda klippan för storskalig sektorkollaps. Forskarna har nu instrumenterat grannön Hiddensee, för att närmare undersöka vågornas direkta effekt. Dessutom, den norra delen av denna ö drabbas periodvis av massiva sluttningsfel, senast vintern 2019, när ett block på flera hundra meters längd rörde sig nedförsbacke med mer än 20 cm.