La nueva técnica de mapeo 3D mejora la predicción de peligro de deslizamientos

La nueva técnica de mapeo 3D mejora la predicción de peligro de deslizamientos


Los deslizamientos de tierra causan pérdidas de vidas y miles de millones de dólares en daños cada año. La capacidad de predecirlos con precisión puede reducir ambos.


Movimiento lento
deslizamientos de tierra, lugares donde la tierra se arrastra lentamente cuesta abajo durante largos períodos
de tiempo, son relativamente estables, hasta que no lo son. Cuando se vuelven inestables,
que puede suceder por una variedad de razones, que incluyen fuertes lluvias, deshielo,
terremotos y actividad volcánica: los deslizamientos de tierra pueden volverse catastróficos rápidamente,
especialmente en zonas pobladas.

"Sus
importante entender cómo funcionan los deslizamientos de tierra y cómo responden a
cambios ambientales para que podamos predecir mejor cuándo podrían hacer la transición
de este movimiento gradual a una falla catastrófica más rápida ", dijo la NASA
Eric Fielding, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro, coautor de un nuevo estudio enfocado
solo en eso.

Porque
Los deslizamientos de tierra a menudo son inaccesibles y no responden de manera uniforme a los cambios.
Puede ser difícil de predecir. Pero el equipo de estudio, que incluye colaboradores
de la Universidad de California, Berkeley y el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS),
ha desarrollado una nueva técnica para hacer que la predicción sea más fácil y más precisa.

"Por
combinando múltiples conjuntos de datos del subsuelo, la superficie del suelo, el aire y el espacio,
construimos un marco mecánico para cuantificar diferentes características y
movimientos del deslizamiento de tierra ", dijo el autor principal Xie Hu de UC Berkeley.
"Datos de radar de apertura sintética de alta resolución de JPL en el aire UAVSAR instrumento fue particularmente
importante en el desarrollo de este marco ".

UAVSAR, o deshabitada
El Radar de Apertura Sintética de Vehículo Aéreo, está conectado al fondo de un
avión. Cuando el avión vuela sobre un área específica, el instrumento mide
El nivel del suelo con extrema precisión. Cuando vuela sobre esa misma área
de nuevo, los científicos pueden deducir cuánto y en qué dirección se ha movido la tierra
desde el paso elevado anterior. Porque está unido a un avión, en lugar de a un
satélite como algunos instrumentos similares, los científicos pueden diseñar planes de vuelo para realizar
Pases múltiples con precisión sobre la misma área en un corto período de tiempo.

El equipo de estudio
centraron su investigación en el Slumgullion de 2.5 millas de largo (4 kilómetros de largo)
deslizamiento de tierra en el suroeste de Colorado. En movimiento durante más de un siglo, esto
deslizamiento de tierra proporciona un laboratorio natural ideal para estudiar la dinámica de
deslizamientos de tierra de movimiento lento. Adquirieron datos de múltiples vuelos de UAVSAR a través de
Slumgullion cada año entre 2011 y 2018 e incorporó estos datos en
su nuevo marco de mapeo.

"Por
volando sobre este deslizamiento de tierra varias veces, en diferentes direcciones en
ángulos perpendiculares, teníamos datos suficientes para reconstruir todo
movimiento tridimensional con detalles muy claros, así como también cómo varía a lo largo del
años ", dijo Fielding.

A pesar de que
UAVSAR no mide la deformación en profundidad directamente, el equipo de estudio integró
los datos 3D del instrumento en su nuevo proceso de mapeo, lo que les permitió
modelar las diferentes profundidades y movimientos de la diapositiva. La profundidad es significativa
factor para determinar cuándo y dónde es probable que un deslizamiento de tierra se vuelva inestable.

Conforme
para coautor Bill Schulz del USGS, la mayor parte de la acción ocurre en la parte inferior
del deslizamiento de tierra, con todo deslizándose sobre una delgada zona de corte que puede ser solo
Unos centímetros de espesor. Porque la profundidad puede variar mucho en una sola
deslizamiento de tierra, diferentes partes del tobogán responderán a los cambios de presión en
tiempos diferentes.

"Agua subterránea
la presión, por ejemplo, de la lluvia y el deshielo, cambia primero justo en el
superficie del suelo y durar en el fondo de un deslizamiento de tierra ", dijo Schulz.
"Entonces, si un área de un deslizamiento de tierra es la mitad de profunda que otra, el área que es
la mitad de la profundidad responderá primero al cambio de presión ". El nuevo
El marco tiene en cuenta esta información de profundidad crítica.

Además de
sus implicaciones a gran escala para mejorar el pronóstico de catástrofes
riesgos de deslizamientos de tierra, el estudio proporcionó información específica para Slumgullion.

"Encontramos
que la parte central de este deslizamiento de tierra se mueve rápidamente, aproximadamente una pulgada por día,
cada día. Pero al observar todos los datos a lo largo del tiempo, vemos que la parte superior y
las partes inferiores también se mueven, mucho más lentamente ", dijo Fielding.
"También encontramos que la parte más alta del deslizamiento de tierra responde más
rápidamente al deshielo de primavera y que la parte central responde significativamente a
variación anual – años de sequía versus años húmedos ".

En general, el
Se puede usar un nuevo marco para mejorar la precisión de los pronósticos de deslizamientos de tierra y
a su vez, permita a los administradores de tierras y las autoridades relevantes mitigar mejor
riesgos de deslizamientos, potencialmente salvando vidas.

El estudio fue
publicado el miércoles en Nature Communications.

Noticias Medios Contacto

Ian J. O'Neill / Jane J. Lee
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
818-354-2649 / 818-354-0307
ian.j.oneill@jpl.nasa.gov / jane.j.lee@jpl.nasa.gov

Escrito por Esprit Smith, Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA

2020-104

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