Stadsområden kan ha större risk för nederbördsmässiga jordskred än landsbygden, enligt en ny studie som kan bidra till att förbättra förutsägelser av jordskred och risk- och riskbedömningar.

Jordskred orsakar årligen tusentals dödsfall och miljarder dollar. Med över hälften av världens befolkning i stadsområden, och både urbanisering och nederbördsextremer förväntas öka i framtiden, Att förstå hur stadslandskap påverkas av nederbördsmässiga jordskred är ett angeläget behov.

Den nya studien använde en stor databas med utfällningsutlösta jordskred över Stilla havet i USA och isolerade påverkan av nederbördsförändringar med en specifik typ av datormodell. När forskarna kontrollerade för andra faktorer, som lutningsbranthet, bergart, och löpeld, de fann att risken för jordskred i städerna var upp till tio gånger mer känslig för variationer i nederbörd än på landsbygden. Det betyder att samma ökning av nederbörd på landsbygden och i stadsområdena kan ha 10 gånger större risk att orsaka jordskred i en stad.

Den nya forskningen publiceras i AGU -tidskriften Geofysiska forskningsbrev , som publicerar hög effekt, kortformatrapporter med omedelbara konsekvenser som spänner över alla jord- och rymdvetenskaper.

"Det finns ett mycket starkare samband mellan nederbörd och jordskredssannolikhet i stads- och landsbygdsområden, "sa Elizabeth Johnston, en geomorfolog och huvudförfattare till den nya studien. "Nederbörden påverkar lutningsstabiliteten. Vi är oroliga för nederbörd eftersom det är troligt att det kommer att intensifieras, och denna intensifiering kan leda till större skredrisk i vissa områden. Men i vilken utsträckning det ökar risken för jordskred är inte känt. "

Medan majoriteten (65%) av nederbördsmässiga jordskred i databasen inträffade på landsbygden, när Johnston tittade på antalet jordskred i förhållande till området där de inträffade, stadsområden hade ett överdimensionerat antal jordskred.

Johnston blev överraskad av den starka klyftan. "Jag bestämde mig inte för att studera faror mellan stad och landsbygd, men urbaniseringssignalen var den starkaste i preliminära modeller, "sa hon." Jag insåg att det fanns något. "

Skillnaden beror troligen på mänskliga förändringar av topografi och vegetationsförlust i stadsområden, som kan försvaga sluttningar och göra dem mer benägna att skred. Att kvantitativt påvisa högre jordskredssannolikhet i stadsområden kan informera om farokartläggning och hjälpa till att vägleda finansiering av risker.

Urbanisering som en jordskredsprediktor

Nederbörd kan orsaka jordskred genom att perkolera genom mark och berggrund, som försvagar backar, och genom att tvätta material vid ytan nedförsbacke. Medan andra händelser, som jordbävningar, kan också orsaka jordskred, nederbördsmässiga jordskred är de vanligaste. Mänskliga förändringar av sluttningar och ytor, som att göra vägskärningar och installera stödmurar, kan förändra hur nederbörd påverkar en kulls stabilitet.

"Det är fantastiskt att se på det här sättet, jämför och kontrasterar hur urbaniserade områden påverkas kontra landsbygden, "sade Robert Emberson, en geomorfolog som inte var inblandad i studien. Han sa att den nya studien driver vetenskapen framåt på ett sätt som tar upp behovet av att fokusera riskbedömningar på hur människor påverkas, snarare än att bearbeta ensam.

Ett samband mellan urbanisering och nederbörd-utlösta jordskred hade hypoteser tidigare, men denna studie är den första som kvantitativt stöder konceptet i USA

"Jag tror att det finns ett stort värde i att demonstrera denna höga känslighet i stadsområden för nederbörd som utlöste jordskred, "sa Emberson." Jag tror inte att vi har sett det slutgiltigt visat före denna punkt. Vi visste alla detta, undermedvetet, att det finns skäl till att stadsområden skulle vara mer mottagliga [för nederbörd som utlöste jordskred] och har högre riskrisk ... Nu tittar vi på så mycket som tio gånger så lyhörda i vissa [stads] områden. Det är en stor skillnad. "

Förbättra riskbedömningar och mildra

Den metod Johnston och hennes kollegor utvecklat kan förbättra förutsägelser av jordskred genom att karakterisera förhållandet mellan nederbörd och jordskred för specifika regioner, snarare än att förlita sig på mer generella modeller. Och den nya modellen kan användas för att ta itu med andra intrasslade klimatförändringsdrivna landskapsförändringar, som snö.

"Om vi ​​antar att olika markanvändningstyper har samma samband mellan nederbörd och jordskred, vi kommer att sluta underskatta risken för jordskred, "Sa Johnston.

Arbetet kan också vara användbart för att kvantifiera hur mycket nederbörd som behövs för att utlösa jordskred i olika regioner. Även om olika områden kommer att ha olika samband mellan nederbörd och jordskred, Johnston testade modellen i olika skalor i Kalifornien, Washington och Oregon och fann att sambandet mellan stadsanvändning och ökad skredrisk från nederbörd i allmänhet håller.

"Detta informerar om anpassning eftersom vi kan tillhandahålla en karta som visar [jordfara] för ett visst område, där risken är högre kontra lägre, som kan användas för att fatta utvecklingsbeslut. Jag tror att vårt arbete är ett steg i den riktningen, säkert för detta studieområde. Jag tror att för att verkligen anpassa mig till dessa katastrofer, vi behöver mer regionalt inriktad forskning som denna, sa Johnston.