Toda la cumbre del Hochvogel de 2592 metros de altura está cortada por una fractura de cinco metros de ancho y treinta metros de largo. Continúa abriéndose hasta medio centímetro por mes. A lo largo de los años, el lado sur de la montaña ya se ha hundido varios metros; y en algún momento fallará, liberando hasta 260, 000 metros cúbicos de escombros de piedra caliza en el valle de Hornbach en Austria. Tal volumen correspondería aproximadamente a 260 viviendas unifamiliares. Es difícil predecir cuándo ocurrirá esto con los métodos convencionales. Investigadores del Centro Helmholtz de Potsdam, el Centro Alemán de Investigación de Geociencias y la Universidad Técnica de Munich, han abordado esta cuestión mediante sensores sísmicos. Los dispositivos registran la vibración sutil del pico:similar a una cuerda de violín que se tira más o menos, el tono del pico cambia a medida que se estresa, un efecto que permite una visión única de la fase de preparación de un próximo deslizamiento de rocas. Por lo tanto, también debería ser posible una advertencia oportuna, incluso si las viviendas humanas no están amenazadas directamente en este sitio. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista Procesos y accidentes geográficos de la superficie terrestre .

Las fallas de las pendientes rocosas dan forma al paisaje

Las grandes fallas de pendientes rocosas ocurren una y otra vez. Desempeñan un papel central en la evolución a largo plazo de los paisajes. Y son de interés fundamental en la planificación del uso de la tierra y los aspectos relacionados con las amenazas. Sin embargo, porque ocurren de repente y luego proceden a alta velocidad, tales movimientos de masas son difíciles de estudiar. En general, está claro que la carga mecánica o las fluctuaciones de temperatura acumulan tensión dentro de la roca, que luego se libera en procesos de desintegración:las grietas evolucionan en diferentes escalas espaciales. En algún momento, la estructura se ha vuelto lo suficientemente inestable como para finalmente romperse. Si bien la fase de falla ya ha sido bien estudiada, todavía existen considerables lagunas de conocimiento con respecto a sus precursores a largo plazo. Una razón es que la instalación de equipos de medición permanentes en alta montaña es difícil y costosa. La otra razón es que, hasta ahora, el monitoreo a largo plazo se ha llevado a cabo a menudo utilizando datos de teledetección o sensores que recopilan solo datos puntuales. Ninguno de estos enfoques ha podido registrar los procesos dentro de un volumen de roca con suficiente detalle temporal y espacial, continuamente y en un contexto espacial más amplio.

Para comprender cuándo y por qué la masa rocosa inestable en Hochvogel se vuelve móvil, en 2018, los investigadores de Michael Dietze de GFZ habían desplegado una red de seis sismómetros en la cumbre, cada uno a una distancia de treinta a cuarenta metros el uno del otro. Durante varios meses los sensores han registrado la frecuencia con la que la montaña se balancea hacia adelante y hacia atrás. Las vibraciones son causadas por el viento y numerosas pequeñas excitaciones de la superficie de la Tierra, y la frecuencia de la cumbre está determinada por factores como la temperatura, estrés de la roca y debilitamiento del material.

Nuevo método de seguimiento con sismómetros

Durante el verano de 2018, los investigadores pudieron medir un patrón de frecuencia recurrente similar a un diente de sierra:durante un período de cinco a siete días, subió repetidamente de 26 a 29 Hertz, solo para volver a su valor original en menos de dos días. El aumento de frecuencia es causado por el aumento de la tensión dentro del macizo rocoso. A medida que cae la frecuencia, los sensores también registraron una mayor tasa de señales de grietas, como se sabe que suceden cuando se rompe una roca. Este aumento cíclico y disminución de la tensión por movimientos espasmódicos también se denomina movimiento de deslizamiento. Es un precursor típico de grandes movimientos de masas. El factor decisivo aquí es que cuanto más se acerca este evento, cuanto más cortos se vuelven los ciclos observados, haciéndolos un indicador de peligro importante.

"Con la ayuda del enfoque sísmico, ahora podemos sentir por primera vez, registrar y procesar este fenómeno cíclico de forma continua y casi en tiempo real, "dice Michael Dietze, Investigador postdoctoral en la Sección de Geomorfología del GFZ. Colabora con colegas de la Universidad Técnica de Munich en el proyecto AlpSenseBench, que se centra en la instrumentación de más picos alpinos para estudiar la evolución progresiva de la inestabilidad de las rocas.

Dietze estima que el nuevo enfoque sísmico aún está bastante lejos de convertirse en una aplicación de rutina:"Actualmente hemos mostrado la prueba de concepto, por así decirlo, y ahora los resultados deben repetirse en otros lugares ". Desde un punto de vista técnico, eso no debería ser muy difícil, Dietze cree. Y con el aumento de la actividad en los muchos más picos de los Alpes, también hay muchas áreas de aplicación.

Perspectiva:papel del agua y el hielo en las fisuras

En el curso de sus medidas, que, con interrupciones debido a la caída de rayos, se extendió de julio a octubre, los investigadores hicieron otro descubrimiento interesante:si bien la acumulación y liberación de estrés en forma de dientes de sierra era claramente visible en los primeros meses después del derretimiento de la nieve, desapareció a finales del verano del año de sequía 2018. Aparentemente, la cumbre se quedó sin un lubricante esencial durante el verano:el agua. Para entonces, solo una subida y bajada diurna de la frecuencia de vibración de la cumbre jugó un papel:durante las frías horas de la noche, la roca se contrae, las fisuras se hacen más grandes y la conexión con la roca sólida se vuelve menos rigurosa, resultando en una frecuencia de vibración decreciente. Sucesivamente, el calor del sol permite que la masa rocosa se expanda, cerrando pequeñas fisuras y provocando así un aumento de la frecuencia de vibración.

Durante un período de dos años más, Los investigadores ahora investigarán cómo interactúan estos ciclos diurnos y de períodos más largos y cómo los inviernos fríos afectarán las profundidades, grietas llenas de agua que cortan el Hochvogel. Esto incluye investigar las consecuencias de la actividad del macizo rocoso en la cima para la ladera orientada al sur por una red sísmica más grande que se extiende hacia el Hornbachtal. Los asentamientos en ese valle no se verán amenazados por la destrucción masiva a lo largo de las laderas, pero el acceso al pico desde esta zona ya fue cerrado hace años por un inminente riesgo de caída de rocas.