Massrörelser som jordskred och skräp i backar orsakar miljarder euro i ekonomisk skada runt om i världen varje år. Mellan 20 och 80 miljoner euro spenderas årligen från katastroffonden för att reparera katastrofskador i Österrike, 15 till 50 procent av dessa är hänförliga till lerflöden och jordskred.

Nu, för första gången, ett team av geologer från Graz tekniska universitet (TU Graz), i samarbete med Burgenlands statliga vägförvaltning, har identifierat de kemiska påverkande faktorerna och triggers för återkommande massrörelser i finkorniga sediment. Från resultat publicerade i tidskriften Vetenskap om den totala miljön , förebyggande åtgärder och strategier kan härledas för att skydda sig mot sådana händelser.

Faktorer som gynnar massrörelser

Grunden för undersökningarna är ett väldokumenterat jordskred i södra Burgenland, som har ockuperat den lokala statliga vägförvaltningen i fyra decennier nu. Genom analys av terrängdata, jordprover, dräneringsvatten, och laboratorietester, det har visat sig att underytans känslighet för yttre påverkan gynnas av naturliga (geogena) kemiska vittringsprocesser som äger rum under långa perioder av jordens historia och definierar eller försvagar underytans natur. Å andra sidan, konstgjorda (antropogena) kemiska påverkande faktorer spelar också en central roll, såsom jordbruksverksamhet, sipprande vägavrinning eller vintervägunderhåll.

"Inom studieområdet, finkorniga sedimentära avlagringar dominerar, eftersom de är utbredda i bassängområdena i östra Österrike, säger Volker Reinprecht, medförfattare till studien och geolog vid kontoret för delstatsregeringen i Burgenland. "Tunga regnhändelser och perioder av dagg, samt kontinuerliga vibrationer från vägtrafiken, har tidigare gjort att jorden bokstavligen "tvättas bort" och att den drabbade vägen kräver periodisk rehabilitering."

Fokus på markdränering och det övergripande systemet

En avgörande förbättring av situationen uppnåddes genom att anpassa avloppssystemet. Det tidigare dräneringssystemet med tvärgående ribbor, där regnvatten och läckage fångas upp i området i kontakt med glidytan, ersattes av ett längsgående dräneringssystem så att vattnet avlägsnas från undergrunden inom några dagar och både bakvatten och kemiska interaktionsprocesser förhindras.

"Snabb dränering av vattnet minskar blötläggningen av undergrunden, minskar bildandet av svaghetszoner (glidande horisonter) och ökar därmed stabiliteten i jorden eller det övergripande systemet, " förklarar Andre Baldermann från Institutet för tillämpad geovetenskap vid TU Graz och chef för studien. Geoforskaren ser redan det nya dräneringssystemet som en första åtgärd för att förhindra massrörelser. "Vi kunde visa att bakvattenbildning i underytan kan aktiveras glidzonerna via kemiska processer. Detta förhindras med längsgående dränering och den resulterande snabbare dräneringen."

Baldermann rekommenderar att i framtida byggprojekt i zoner med risk för sjunkhål, jordskred eller liknande händelser, större hänsyn tas till eventuella samspel mellan dräneringssystemet och undergrunden redan i planeringsskedet.

Ytterligare liknande studier pågår

Andre Baldermann och Volker Reinprecht arbetar för närvarande med att utöka studiedesignen till andra drabbade regioner med liknande geologiska förhållanden. En syn på det totala systemet är viktigt, förklarar Baldermann, eftersom "underytans struktur, såväl som andra regionspecifika faktorer, har stor inverkan på naturen, intensitet, och periodicitet av massrörelser. Resultaten och praktiska rekommendationer från referensprojektet är därför inte överförbara en-till-en till andra drabbade regioner. Men de är ett första exempel på hur man kan närma sig sådana problem i framtiden."