Nieuwe studie richt zich op het beter voorspellen en begrijpen van opeenvolgende gevaren van het aardoppervlak

Een foto van hoe de interactie van de Aardse systemen via oppervlakteprocessen de opkomst en aanhoudendheid van cascaderende gevaren controleert.

Wanneer een extreem weerfenomeen zich voordoet, kan de waarschijnlijkheid of het risico van andere gebeurtenissen vaak toenemen, wat leidt tot wat onderzoekers “cascaderende” gevaren noemen.

Bijvoorbeeld, het gevaar van aardverschuivingen of puinstromen na bosbranden in Californië, recente overstromingen in West Virginia of toen historische overstromingen zich voordeden in North Carolina terwijl orkaan Helene het binnenland binnentrad. Dergelijke gebeurtenissen laten blijvende afdrukken op het landschap achter die het aardoppervlak kunnen voorbereiden op volgende gebeurtenissen.

Als onderdeel van een samenwerking tussen tientallen onderzoekers in het hele land, biedt een nieuw artikel, gepubliceerd in Science, met de titel “Cascaderende gevaren van het landoppervlak als een nexus in het systeem van de Aarde,” een kader om deze gevaren beter te voorspellen, begrijpen en in kaart te brengen over het landschap.

“Er is een wetenschappelijke behoefte aan het verbeteren van ons begrip van deze cascaderende gevaren,” zei Brian Yanites, hoofdauteur en universitair hoofddocent aard- en atmosferische wetenschappen aan de Indiana University. “Als we ons beter willen voorbereiden op gebeurtenissen zoals orkanen, moeten we ook de verbinding van een orkaan met andere gevaren begrijpen.”

“Hoe beïnvloedt een orkaan of aardbeving het landschap en verandert het de risico’s voor toekomstige aardverschuivingen of overstromingen? Hoe veranderen aardverschuivingen het overstromingspotentieel van riviersystemen stroomafwaarts omdat ze plotseling extra sediment hebben? En hoe beïnvloedt de biosfeer van de Aarde, inclusief de microben die gesteente omzetten in verplaatsbaar sediment en boomwortels die de bodem op zijn plaats houden, deze cascades?”

Het artikel komt van onderzoekers van het Center for Land Surface Hazards Catalyst (CLaSH). Onder leiding van Marin Clark van de Universiteit van Michigan, heeft het Center Catalyst experts uit het hele land samengebracht om bestaande onderzoekshiaaten te analyseren en beter te begrijpen hoe de systemen en processen van de Aarde veranderen als gevolg van het verschuivende oppervlak van de Aarde.

“Het is echt werk dat in de afgelopen 10 jaar naar voren is gekomen, na enkele grote gebeurtenissen—branden, aardbevingen, orkanen,” zei Clark, co-auteur en professor in aard- en milieuwetenschappen aan de Universiteit van Michigan. “Deze hebben geleid tot datasets en het denken over hoe we deze processen kunnen samenvoegen om toekomstige gevaarlijke omstandigheden te voorspellen.”

“Het is een levendige herinnering voor mij—de dinsdag voor orkaan Helene,” zei Yanites. “Ik heb het onderzoeksteam gemaild dat aan dit nieuwe Nationale Centrum werkt, en ik zei: ‘Dit gaat slecht zijn voor het zuiden van de Appalachians.’ We begonnen het die avond te monitoren, wetende dat er aardverschuivingen en overstromingen zouden komen. Maar we hebben niet echt de wetenschappelijke tools om te zeggen: ‘Hoeveel aardverschuivingen? Waar zullen ze plaatsvinden? Wat zijn de gevolgen voor processen en impact stroomafwaarts?'”

Onderzoekers zeggen dat dit nieuwe kader ook kan helpen bij rampenrespons om de maatschappelijke veerkracht na natuurlijke gevaren op te bouwen.

“De federale overheid en staatsinstanties zijn belast met het verminderen van verliezen in verband met rampen, maar we missen echt een academische onderzoeksgemeenschap in de VS die zich richt op fundamenteel onderzoek,” zei Clark. “Dat vormt de basis voor rampenrespons en stelt ons in staat om een toekomstige beroepsbevolking op te leiden die in staat is om te voldoen aan de dringende en groeiende behoefte aan veerkracht tegen natuurlijke gevaren. Deze veerkracht is essentieel voor zowel veiligheid als economische groei.”

Yanites voegde eraan toe dat dit ook de verzekeringsindustrie zou kunnen helpen om potentiële gevaren beter te begrijpen.

“In Californië zien we een aantal grote verzekeringsmaatschappijen die geen nieuwe woningverzekeringen aanbieden in gebieden vanwege cascaderende gevaren, zoals een puinstroom die vijf jaar na een bosbrand plaatsvindt,” zei Yanites. “Ze begrijpen niet hoe ze cascaderende gevaren in hun modellen kunnen prijzen.”

Onderzoekers hopen dit toekomstige kader te gebruiken om een pad te bieden voor het ontwikkelen van uitvoerbare plannen voor gemeenschappen om zich voor te bereiden op cascaderende gevaren. Ze hopen ook een “cascaderende gevarenindex” te creëren om lokale gemeenschappen context te bieden voor potentiële cascaderende gebeurtenissen.