דמיין לעצמך מסה של 100 מיליון טון של סלע, אדמה, בוץ ועצים המחליקים מעל הר במרחק 30 קילומטרים מעיר מרכזית, ואף אחד לא יודע שזה קרה עד ימים אחר כך.
זה היה המקרה לאחר שטייפון מורקו פגע בטייוואן בשנת 2009, כשהוא זרק בערך 100 סנטימטרים של גשם באזורים הדרומיים של האי במהלך 24 שעות. המכונה מפולת שיאולין, שנקראה על שם הכפר בו פגעה ומחיקה, השטיח העבה של הפסולת שהשאיר אחריו חנק 400 איש וסתימה נהר סמוך. אף שרק שעה נסיעה מחוץ לעיר טאינאן הצפופה, גורמים רשמיים לא ידעו על המפולות במשך יומיים.
"להיות קרוב כל כך ולא לדעת שמשהו קטסטרופלי קרה זה פשוט מדהים", מציין קולין סטארק, גיאומורפולוג במצפה האדמה למונט-דוהרטי (LDEO). אולם כעת, "סייסמולוגיה מאפשרת לנו לדווח על אירועים כאלה בזמן אמת." מחקרים שפורסמו בשבוע שעבר ב- Science על ידי סטארק והסופר הראשי גורן אקסטרום, סייסמולוג LDEO, מראים שמדענים חמושים בנתונים של הרשת הסיימוגרפית העולמית אינם יכולים רק לאתר. שם התרחשה מפולת גדולה, אך גם יכולה לחשוף כמה מהר המסה העגומה נסעה, כמה זמן אזל, אוריינטציה בנוף וכמה חומר זז.
כל זה ניתן לעשות מרחוק, מבלי לבקר במפולות האדמה. יתר על כן, ניתן לעשות זאת במהירות, בניגוד גמור לשיטות המייגעות יותר המשמשות בדרך כלל להערכת מאפייני מפולת. בעבר נאלצו המדענים לחכות לדיווחים על מפולת אדמה שתסנן אליהם, ופעם התריעו כי הם חיפשו תמונות ותמונות לוויניות של המגלשה. אם היו יכולים, הם תיאמו טיולים ללשון המפולות - זמן רב לאחר האירוע - כדי להעריך את מסת הסלע המופרע.
אולם השיטה החדשה מציבה איתור ואפיון מפולות בהתאם לאופן בו מדענים עוקבים כיום אחר רעידות אדמה מרחוק. בדיוק כמו שסיסמומטרים רועדים כאשר אנרגיה מרעידה חזקה פוגעת במיקומם, ומאפשרת לסייסמולוגים לקבוע את המיקום המדויק, עומקו וכיוונם של הקרע, כמו גם את כמות האנרגיה המשתחררת במהלך רעידת האדמה וסוג הלוחות הטקטוניים התקלה שהחליקו לאורך זה, אותם אלה סיסמומטרים נעים במהלך מפולת. הרעידות אינן העוויתות התזזיתיות הנראות בדרך כלל בסייסמוגרפים של רעידות אדמה או פיצוצים - החתימות ארוכות ורכות.
אקסטרום ועמיתיו בילו שנים רבות בסריקה של נתונים סיסמיים בחיפוש אחר חתימות חריגות שלא ניתן לייחס לרעידות אדמה טיפוסיות. בעבר, עבודתם על חתימות סייסמיות בגרינלנד המתה טקטונית סיווגה סוג חדש של טלטולים, המכונים "רעידות אדמה קרחוניות". אך את מקור המחקר האחרון על מפולות ניתן לייחס חזרה לטייפון מורקות.
לאחר שהסערה פגעה בטייוואן, אקסטרום הבחין במשהו מוזר בתרשימים סייסמיים גלובליים - התנודדותם הצביעה כי מקבץ אירועים, שכל אחד מהם טלטל את רעידת האדמה בעוצמה 5, התרחש אי שם באי. "בתחילה, אף סוכנות אחרת לא גילתה או איתרה את ארבעת האירועים שמצאנו, כך שנראה היה מאוד שגילינו משהו מיוחד", הסביר אקסטרום. מספר ימים לאחר מכן החלו לזרום פנימה ידיעות חדשות על מפולות - כולל המפלצת ששטפה את שיאולין - ומאשרות את מה שהמדענים העידו על מקור האירועים.
מבט בתוך פסולת מפולת שיאולין של טייוואן. (צילום: דייוויד פטלי) המחברים הצטיידו בנתונים סייסמיים ממפולות שיאולין, ופיתחו אלגוריתם מחשבים לחיפוש חתימות סיסמיות קטנות של מפולות גדולות ברשומות בעבר וכאשר אירעו. לאחר איסוף מידע מ -29 המפולות הגדולות שהתרחשו ברחבי העולם בין 1980 ל -2012, החלו אקסטרום וסטארק לפרק אנרגיות גל סיסמיות ומשרדי כוח כדי ללמוד עוד על כל אחת מהן.
העקרונות המנחים שמאחורי שיטתם ניתנים לייחוס לחוק התנועה השלישי של ניוטון: לכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה. "למשל, כשסלע נופל מצלע הר, הפסגה קלה יותר לפתע", מסביר סיד פרקינס מ- ScienceNOW . ההר "קופץ כלפי מעלה והרחק מהסלע הנופל, ויוצר תנועות קרקע ראשוניות החושפות את גודל המפולת כמו גם את כיוון הנסיעה שלו."
בהסתכלות על כל הניתוחים שלהם, Ekström וסטארק מגלים כי ללא קשר לשאלה אם המפולת הובלה על ידי הר געש מתפרץ או ערמה רוויה במי גשמים, מאפייני המפולות נשלטים על ידי אורכו של צלע ההר שנפלה כדי להתחיל את המפולות. עקביות זו רומזת על עקרונות רחבים חמקמקים עד כה המנחים את התנהגות המפולות, אשר יסייעו למדענים להעריך טוב יותר את הסכנות העתידיות והסיכון עקב מדרונות כושלים.
עבור אלה שלומדים מפולות, העיתון הוא סופי מסיבה אחרת. דייוויד פטלי, פרופסור מאוניברסיטת דורהאם בבריטניה, כותב בבלוג שלו כי "כעת יש לנו טכניקה המאפשרת זיהוי מפולות גדולות באופן אוטומטי. בהתחשב בכך שאלו נוטים להתרחש באזורים מרוחקים מאוד, הם לרוב לא מדווחים. "
פטלי, שחוקר דינמיקת אדמה, כתב קטע מלווה למאמרם של אקסטרום וסטארק, שפורסם גם במדע, המספק מעט פרספקטיבה לתוצאות החדשות. הוא מציין כי "הטכניקה מציגה כעת יתר על המידה מפולות גדולות ומהירות בסדר גודל, הדורשות עבודה רבה, למשל עם תמונות לוויין כדי לסנן את האירועים החיוביים שקריים. עם זאת הוא פותח את הדרך לקטלוג עולמי אמיתי של מפולות סלע שיקדמו את ההבנה של הדינמיקה של אזורי ההר הגבוה. זה עשוי גם לאפשר איתור בזמן אמת של מפולות גדולות וחוסמות עמק, לספק מערכת התרעה ליישובים פגיעים במורד הזרם. "
תצפיות לפני ואחריה של מגלשי אדמה שהחליקו בשנת 2010 על קרחון Siachen בצפון פקיסטן. (תמונה דרך מדע / אקסטרום וסטארק) התובנה שהושגה בשיטתו של אקסטרום וסטארק נראית בקלות בדוגמה בולטת של מפולת שהתרחשה בצפון פקיסטן בשנת 2010. תמונות לוויין של זרימת פסולת, הנפרסת על צלעות קרחון שיאכן, מרמזות כי האירוע הופעל על ידי אחד, אולי שני פרקים של כישלון במדרון. עם זאת, אקסטרום וסטארק מראים כי הפסולת גלשה משבע מפולות גדולות במהלך מספר ימים.
"לעתים נדירות אנשים רואים מפולות גדולות מתרחשות; בדרך כלל הם רואים את השפעות הלוואי, "מציין אקסטרום. אך בזכותו ועם מחבריו המשותפים, מדענים ברחבי העולם יכולים כעת לקבל מבט ראשון במהירות.
