El deslizamiento de tierra de Mud Creek en imágenes fotográficas y de radar. El mapa de velocidad del radar muestra la extensión anterior al colapso (línea continua) y posterior al colapso (línea discontinua) del área de deslizamiento, con velocidades de deslizamiento más rápidas antes del colapso que se muestra en tonos más oscuros de rojo. Las velocidades más altas fueron de aproximadamente 16 pulgadas (40 centímetros) por año. Crédito:Google / SIO / NOAA / U.S. Marina / NGA / GEBCO / Landsat / Copernicus
"Deslizamiento de tierra estable" suena como una contradicción en términos, pero de hecho hay lugares en la Tierra donde la tierra se ha estado deslizando cuesta abajo lentamente, de forma estable e inofensiva durante un siglo. Pero la estabilidad no necesariamente dura para siempre. Por primera vez, investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y las instituciones colaboradoras han documentado la transición de un deslizamiento de tierra de movimiento lento hacia un colapso catastrófico, mostrando cómo la sequía y las lluvias extremas probablemente desestabilizaron el deslizamiento.
El deslizamiento de tierra de Mud Creek cerca de Big Sur, California, arrojó alrededor de 6 millones de yardas cúbicas (5 millones de metros cúbicos) de roca y escombros a través de la Carretera 1 de California el 20 de mayo, 2017. El daño tomó más de un año y $ 54 millones para reparar. No se había documentado ningún movimiento a largo plazo en Mud Creek antes de este evento, pero los trabajadores del departamento de transporte del estado habían notado pequeños deslizamientos de tierra en las semanas previas al colapso y cerraron la carretera como medida de precaución.
El equipo liderado por el JPL identificó Mud Creek como un deslizamiento de tierra estable utilizando un conjunto de datos de ocho años de un instrumento JPL aerotransportado llamado Radar de Aperatura Sintética de Vehículos Aerotransportados No Habitados. procesado con una técnica llamada procesamiento de radar de apertura sintética interferométrica (InSAR). Calcularon que Mud Creek se había estado deslizando a una velocidad promedio de aproximadamente 7 pulgadas (17 centímetros) por año desde al menos 2009. Utilizaron los datos del satélite Sentinel-1A / B de la Agencia Espacial Europea para documentar cómo cambió el comportamiento del área de deslizamiento.
La medida de datos aerotransportados y satelitales cambia solo en la superficie del suelo, sin embargo. "A partir de ese, Intentamos inferir lo que pudo haber sucedido con la superficie de deslizamiento del deslizamiento de tierra, decenas de metros bajo tierra, que permitió que el deslizamiento de Mud Creek pasara de estable a inestable, "dijo el autor principal del estudio, Alexander Handwerger, un becario postdoctoral de la NASA que investiga en el JPL.
El colapso ocurrió después de varios días de fuertes lluvias durante uno de los años más húmedos en más de un siglo para esta área. Antes de 2017, una sequía de cinco años había producido varios de los años más calurosos y secos de la historia de California. Usando un modelo de computadora de cómo el agua afecta el suelo, los investigadores estudiaron lo que sucedería cuando las intensas lluvias saturaran la tierra reseca. El agua reemplazaría el aire en los pequeños espacios entre las partículas del suelo, aumentando considerablemente la presión sobre las partículas. Este cambio de presión podría haber desestabilizado las superficies deslizantes subterráneas y desencadenado el colapso.
Cambios de velocidad en el área de la diapositiva, Marzo de 2015 a mayo de 2017. En invierno de 2015-16, Las velocidades de los deslizamientos aumentaron con las lluvias invernales y luego disminuyeron constantemente hasta el siguiente invierno. En invierno 2016-17, Las fuertes lluvias hicieron que el deslizamiento de tierra se acelerara dos veces, primero en diciembre de 2016 y luego nuevamente en marzo de 2017. Los científicos creen que la doble aceleración puede haber sido una señal del inminente colapso en mayo. Crédito:EO
Solo California tiene más de 650 deslizamientos de tierra estables conocidos. Si uno comenzara a perder estabilidad en el futuro, ¿Podrían los datos de InSAR revelar el cambio? Para responder a esa pregunta, el equipo comparó las imágenes de Mud Creek con imágenes de otros dos deslizamientos de tierra estables en tipos similares de suelo y roca.
Diapositiva de Paul, sólo 13 millas (21 kilómetros) al norte de Mud Creek, pasó por las mismas condiciones climáticas pero no fracasó catastróficamente. Un deslizamiento de tierra en el norte de California recibió más de 3 pies (1 metro) de lluvia más que Mud Creek sin fallas catastróficas. "Pensamos que si comparábamos estos dos casos que no fallaron con el que sí lo hizo, podríamos encontrar algún patrón de velocidad característico que sería una advertencia de que un deslizamiento iba a fallar catastróficamente, "Dijo Handwerger.
La idea dio sus frutos. Handwerger descubrió que los tres toboganes estables se aceleraron ligeramente después de que comenzara la temporada de lluvias de invierno y luego, a medida que continuaba la temporada, desaceleró de nuevo y se estabilizó. Este es su patrón anual habitual. Pero después de las lluvias tardías, Mud Creek aceleró de nuevo, aumentando en velocidad hasta su colapso final. Las otras diapositivas no lo hicieron.
"Creemos que la segunda aceleración puede ser una señal de interés, pero solo tenemos este caso, ", Dijo Handwerger." Dado que ahora sabemos que los deslizamientos de tierra estables en esta región pueden fallar catastróficamente y tenemos una buena cobertura de datos aquí, Nuestro plan es monitorear todo este tramo de la Pacific Coast Highway y buscar estos cambios de velocidad inusuales. Si obtenemos suficientes ejemplos, podemos empezar a descubrir realmente los mecanismos que controlan este comportamiento ".
El artículo sobre la investigación, titulado "Un cambio de la sequía a las lluvias extremas conduce a un deslizamiento de tierra estable a una falla catastrófica, "se publicó hoy en Informes científicos .
