خطر الانهيارات الطينية يتزايد عالميًّا.. ما الأسباب؟

وبعد شهر، في ساعات ما قبل فجر 9 يناير، ضربت عاصفة قوية المنحدرات الجرداء بأكثر من نصف بوصة من الأمطار في 5 دقائق، وتحوّلت التربة الخالية من الجذور إلى الاندفاع نحو المنازل وقتل 23 شخصًا في الكارثة.

تفادي المأساة

النتائج الجديدة توصل إليها فريق بقيادة دوغلاس جيرولماك من كلية الفنون والعلوم في بنسلفانيا وكلية الهندسة والعلوم التطبيقية بالتعاون مع باولو أراتيا من جامعة بنسلفانيا وباحثون من جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا.

يقول جيرولماك: "لم نكن هناك لنشهد حدوث ذلك، ولكن فكرتنا كانت هل يمكننا أن نتعلم شيئا عن عملية كيف تفقد التلال الصلبة صلابتها من خلال قياس كيفية تدفق خليط من الماء والتربة عندما تكون بتركيزات مختلفة".

هضبة مونتيسيتو

قام جيرولماك وتوماس دن، الجيولوجي في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو وأحد المؤلفين المشاركين في الدراسة، بجمع عينات من هضبة مونتيسيتو، خاصة بقايا المنازل المدمرة، حيث كانت تدفقات الطين من سفح التل قوية بما يكفي لدفع الصخور الضخمة إلى أسفل القاع على طول الطريق إلى، وأحيانا عبر، المنازل.

ويقول جيرولماك: "عندما اقتربنا من مصب الوادي، كان الأمر أشبه بكتيبة من الصخور، دُفنت البيوت حتى حواجزها، ودُمرت السيارات ولم نتمكن من التعرف عليها".

بأخذ العينات إلى المختبر، كان هدف الباحثين هو وضع نموذج لكيفية تكوين الطين والضغوط التي يتعرض لها عندما يبدأ في التدفق، والتغلب على القوى التي تضفي على المواد صلابة، وهو ما يسميه العلماء حالة التشويش.

فهم الفيزياء المتطورة

استندت تلك المساهمات إلى فهم الفيزياء المتطورة المتعلقة بالقوى العاملة في حالات الاحتكاك، حيث تحتك الجسيمات ببعضها البعض؛ ويحدث التزليق الذي ينتج إذا كان هناك غشاء رقيق من الماء يساعد الجسيمات على الانزلاق فوق بعضها البعض مثل الطين.

يضيف "جيرولماك": "ما أدركناه كان مع تدفقات الحطام، عندما تضغط بشدة، تتدفق قوة الجاذبية التي تحمل حطاما إلى أسفل سفح الجبل، والحالة اللزجة تكون هي المسيطرة لتحمل الطين وتندفع نحو الأسفل".

وفي المختبر، لم يكن الباحثون قادرين على محاكاة النقطة التي تتحول فيها التربة الصلبة، إلى طين متحرك، لكنهم توصلوا إلى أنه مع تغير المناخ، تتزايد وتيرة حرائق الغابات وحدتها في العديد من المناطق، وكذلك شدة أحداث هطول الأمطار.

وتابع الباحثون أن خطر الانهيارات الطينية الكارثية لن يختفي في أي وقت قريب، خاصة في حال كانت الأرض الطينية مرتفعة.

وخلُص فريق البحث إلى أن النتائج الجديدة يمكن أن تساعد في إعداد النماذج التي تقوم بها الحكومات لمحاكاة تدفقات الحطام، فإذا هطلت الأمطار بغزارة فيمكن التنبؤ بمدى سرعة تدفق الطين وانهياره سريعًا.