Erdrutsche sind heute eine der zerstörerischsten geologischen Gefahren der Welt. Einer der Hauptgründe dafür sind die hohen Geschwindigkeiten, die Rutschen erreichen können, bis zu 160 km/h (100 mph). Ein weiterer Grund ist die Tatsache, dass diese Rutschen einiges an Schutt mit sich führen können, das dazu dient, ihre zerstörerische Kraft zu verstärken.
Zusammengenommen ist dies ein sogenannter Debris Flow, eine Naturgefahr, die in vielen Teilen der Welt auftreten kann. Ein einziger Strom ist in der Lage, ganze Städte und Gemeinden zu begraben, Straßen zu bedecken, Tote und Verletzungen zu verursachen, Eigentum zu zerstören und alle Transporte zum Erliegen zu bringen. Wie gehen wir also mit ihnen um?
Definition:
Ein Debris Flow ist im Grunde ein sich schnell bewegender Erdrutsch aus verflüssigter, unverfestigter und gesättigter Masse, der fließendem Beton ähnelt. In dieser Hinsicht sind sie den Lawinen nicht unähnlich, bei denen unverfestigtes Eis und Schnee die Oberfläche eines Berges hinunterstürzt und Bäume und Felsen mit sich trägt.
Bilder einer Schuttflussrinne
und Lagerstätte, aufgenommen vom Arizona Geological Survey (AZGS). Bildnachweis: azgs.com
Ein weit verbreiteter Irrglaube ist, Murgänge mit Erdrutschen oder Murgängen zu verwechseln. Tatsächlich unterscheiden sie sich darin, dass Erdrutsche aus einem zusammenhängenden Materialblock bestehen, der über Oberflächen gleitet. Debris-Ströme hingegen bestehen aus „losen“ Partikeln, die sich selbstständig innerhalb der Strömung bewegen.
In ähnlicher Weise bestehen Schlammströme aus Schlamm und Wasser, während Murgänge aus größeren Partikeln bestehen. Alles in allem wurde geschätzt, dass mindestens 50 % der in einem Murgang enthaltenen Partikel aus sandgroßen oder größeren Partikeln (d. h. Felsen, Bäumen usw.) bestehen.
Arten von Flüssen:
Es gibt zwei Arten von Murgängen, die als Lahar und Jökulhlaup bekannt sind. Das Wort Lahar ist indonesischen Ursprungs und hat mit Strömungen zu tun, die mit vulkanischer Aktivität zusammenhängen. Eine Vielzahl von Faktoren kann einen Lahar auslösen, darunter das Schmelzen von Gletschereis aufgrund vulkanischer Aktivität, intensive Regenfälle auf losem pyroklastischem Material oder das Ausbrechen eines Sees, der zuvor durch pyroklastisches oder glaziöses Material aufgestaut wurde.
Jökulhlaup ist ein isländisches Wort, das Ströme beschreibt, die aus einer Gletscherflut entstanden sind. In Island werden viele solcher Überschwemmungen durch subglaziale Vulkanausbrüche ausgelöst, da Island auf dem Mittelatlantischen Rücken liegt. Anderswo ist eine häufigere Ursache für Jökulhlaups das Durchbrechen von eis- oder moränengestauten Seen.
Trümmerkanal in Ladakh, in der Nähe des nordwestlichen indischen Himalaya, produziert in den Stürmen vom August 2010. Quelle: Wikipedia Commons/DanHobley
Solche Brechereignisse werden oft durch das plötzliche Abkalben von Gletschereis in einen See verursacht, was dann dazu führt, dass eine Verdrängungswelle eine Moräne oder einen Eisdamm durchbricht. Talabwärts der Bruchstelle kann ein Jökulhlaup stark an Größe zunehmen, indem er Sediment und Wasser aus dem Tal aufnimmt, durch das er wandert.
Ursachen von Flüssen:
Schuttströme können auf verschiedene Weise ausgelöst werden. Typischerweise entstehen sie durch plötzlichen Regen, bei dem Wasser beginnt, Material von einem Hang zu waschen, oder wenn Wasser Material von einem frisch verbrannten Landstrich entfernt. Auch eine schnelle Schneeschmelze kann eine Ursache sein, bei der frisch geschmolzenes Schneewasser über ein steiles Tal geleitet wird, das mit Schutt gefüllt ist, der locker genug ist, um mobilisiert zu werden.
In jedem Fall stürzt das sich schnell bewegende Wasser die Hänge hinunter und in die darunter liegenden Canyons und Täler, wobei es Geschwindigkeit und Schutt aufnimmt, wenn es die Talwände hinabführt. Im Tal selbst kann man monatelang angesammelte Erde und Steine aufnehmen und sich dann mit dem Wasser in Bewegung setzen.
Wenn das System allmählich an Geschwindigkeit gewinnt, entsteht eine Rückkopplungsschleife, bei der das Wasser umso mehr aufnehmen kann, je schneller es fließt. Mit der Zeit beginnt diese Mauer Beton zu ähneln, kann sich aber so schnell bewegen, dass sie Felsbrocken vom Boden der Schluchten reißen und sie entlang des Flusses schleudern kann. Es ist die Geschwindigkeit und Größe dieser mitgeführten Partikel, die einen Murgang so gefährlich machen.
Abholzung (wie dieser Kahlschlag in Sumatra, Indonesien) kann zu Murgängen führen. Bildnachweis: worldwildlife.org
Eine weitere Hauptursache für Murgänge ist die Erosion von Dämpfen und Flussufern. Da fließendes Wasser nach und nach die Ufer zum Einsturz bringt, kann die Erosion in dicke Ablagerungen von gesättigtem Material schneiden, die sich an den Talwänden stapeln. Diese Erosion entzieht dem Hanggrund die Unterstützung und kann einen plötzlichen Schuttfluss auslösen.
In einigen Fällen stammen Murgänge von älteren Erdrutschen. Dies können instabile Massen sein, die auf einem steilen Hang sitzen. Nach der Schmierung durch eine Wasserströmung über der Oberseite des alten Erdrutsches kann das Rutschmaterial oder die Erosion an der Basis die Unterstützung entfernen und eine Strömung auslösen.
Einige Murgänge entstehen als Folge von Waldbränden oder Entwaldung, bei denen Vegetation verbrannt oder von einem steilen Hang abgeholzt wird. Zuvor verankerten die Wurzeln der Vegetation den Boden und entfernten aufgenommenes Wasser. Der Verlust dieser Stütze führt zu einer Ansammlung von Feuchtigkeit, die zu einem strukturellen Versagen führen kann, gefolgt von einem Fließen.
Der Vulkan Sarychev (auf den russischen Kurilen, nordöstlich von Japan) in einem frühen Stadium des Ausbruchs am 12. Juni 2009. Quelle: NASA
Ein Vulkanausbruch kann große Mengen von Schnee und Eis an den Flanken eines Vulkans blitzschnell schmelzen lassen. Dieser plötzliche Wasserstrom kann Asche und pyroklastische Trümmer aufnehmen, wenn er den steilen Vulkan hinunterfließt, und sie über große Entfernungen schnell flussabwärts tragen.
Beim Ausbruch des Vulkans Cotopaxi in Ecuador im Jahr 1877 strömten Murgänge mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwa 27 Stundenkilometern über 300 Kilometer durch ein Tal. Trümmerströme gehören zu den tödlichen „Überraschungsangriffen“ von Vulkanen.
Präventionsmethoden:
In der Vergangenheit wurden viele Verfahren zum Stoppen oder Umleiten von Murgängen eingesetzt. Eine beliebte Methode ist der Bau von Schuttbecken, die so konstruiert sind, dass sie eine Strömung in einem abgesenkten und ummauerten Bereich „auffangen“. Diese sollen insbesondere Boden und Wasserquellen vor Kontamination schützen und nachgelagerte Schäden verhindern.
Einige Becken sind mit speziellen Überlaufkanälen und Sieben ausgestattet, die das Wasser aus der Strömung heraustropfen lassen, während der Schmutz an Ort und Stelle bleibt und gleichzeitig mehr Platz für größere Gegenstände bleibt. Solche Becken sind jedoch teuer und erfordern einen beträchtlichen Arbeitsaufwand für den Bau und die Wartung; Daher werden sie als letztes Mittel angesehen.
Luftaufnahme der Zerstörung durch einen Murgang in der venezolanischen Stadt Caraballeda. Quelle: US Geological Survey
Derzeit gibt es keine Möglichkeit, Murgänge zu überwachen, da sie sehr schnell auftreten können und oft von unvorhersehbaren Wetterzyklen abhängig sind. Allerdings werden Frühwarnsysteme für den Einsatz in Gebieten entwickelt, in denen die Murganggefahr besonders hoch ist.
Eine Methode ist die Früherkennung, bei der empfindliche Seismographen Murgänge erkennen, die sich bereits in Bewegung gesetzt haben, und lokale Gemeinden alarmieren. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Wettermuster mithilfe von Radarbildern zu untersuchen, um Niederschlagsschätzungen vorzunehmen – unter Verwendung von Niederschlagsintensitäts- und -dauerwerten, um einen Schwellenwert dafür festzulegen, wann und wo ein Fluss auftreten könnte.
Darüber hinaus ist die Neuanpflanzung von Wäldern an Hängen zur Verankerung des Bodens sowie die Überwachung hügeliger Gebiete, die kürzlich von Waldbränden gelitten haben, eine gute vorbeugende Maßnahme. Die Identifizierung von Gebieten, in denen in der Vergangenheit Murgänge aufgetreten sind oder in denen die richtigen Bedingungen vorhanden sind, ist auch ein praktikables Mittel zur Entwicklung eines Plans zur Minderung von Murgängen.
Wir haben viele Artikel über Erdrutsche für Universe Today geschrieben. Hier ist Satelliten könnten Erdrutsche vorhersagen , Jüngster Erdrutsch auf dem Mars , Weitere aktuelle Erdrutsche auf dem Mars , Erdrutsche und helle Krater auf Ceres in wunderbaren neuen Bildern von Dawn enthüllt .
Weitere Informationen zum Murgang finden Sie unter Sichtbare Erde-Startseite . Und hier ist ein Link zu Erdobservatorium der NASA .
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast rund um den Planeten Erde aufgenommen. Hör zu, Folge 51: Erde .
Quellen:
