13年1941月XNUMX日の早朝、ペルーのワラスの市民は、谷を横切る恐ろしい轟音の響きを聞きました。 数分以内に、水、氷、岩の急流が街に流れ込みました。 その2,000分のXNUMXを破壊し、少なくともXNUMX人を殺します.

持っていた岩と緩い堆積物の自然のダム パルカコチャ湖が失敗したのを抑えた。 XNUMX年後、その崩壊 ペルーで最も悲劇的な自然災害のXNUMXつであり続ける.

この種の壊滅的な出来事は、「氷河湖決壊洪水」として知られています。 アンデス山脈のコルディレラブランカ全体に見られるような氷河湖は、しばしば 100メートル以上の高さに達することができる氷河モレーン。 それらは印象的ですが、しばしば不安定です。

大雨や岩、雪、氷のなだれは、モレーンダムの氷河湖の水位を上昇させ、モレーンダムを越えたり崩壊させたりして大量の水を放出する波を発生させる可能性があります。 これらの自然災害は、 ペルーで、そして世界中で、気候温暖化が歴史的に前例のない速度で氷河を溶かすにつれて、より一般的になります。.

将来の洪水の予測

この暗い歴史は拍車をかけました 国際研究 ペルーの氷河湖をせき止めているモレーンの安定性に。 ペルー北部のブランカ山脈には、 熱帯氷河の最高濃度 世界中。 これらの爆発的な洪水がいつ発生するか、そしてそれらがどれほど破壊的であるかを予測することは、 下流に住む320,000万人以上.

地質工学モデル 湖のサイズと体積、モレーンダムの高さ、幅、傾斜、水路と谷の寸法などの変数を使用して、モレーンダムの安定性と洪水のリスクを推定します。 残念ながら、これらのモデルには、モレーンダムの構成に関する多くの情報が含まれていません。モレーンダムの構成は、その場所と形成モードによって大幅に異なる可能性があります。

私の研究、マクマスター大学と ペルーの氷河と山岳生態系に関する国立研究所（INAIGEM）は、これらのモレーンダムの起源と、ダムとそれらが抑制している湖の物理的特性を確立することに焦点を当てています。 これらの機能は ダムの安定性とその故障の可能性に対するかなりの影響.

UAVを使用してモレーンダムの構造を理解する

氷河は、岩、砂、細粒のシルトや粘土を谷底や隣接する谷壁に沿って輸送、堆積、押し出すことでモレーンを作り、しばしば障壁を形成します。 しかし、含まれる材料とその形成方法によっては、あるモレーンが別のモレーンよりもはるかに安定している場合があります。

モレーンの積み重ねられた層の弱点から水が漏れて堆積物を取り込んだり、地震などの擾乱の後に緩い岩が落下したりする可能性があります。 これらの弱点により、モレーンダムが完全に崩壊する可能性が高くなります。 これらの弱点を見つけることは、湖のダムの安定性を予測する上で重要なステップであり、地球科学者やエンジニアがより効果的な修復戦略を設計できるようにすることができます。

私の同僚と私は、高解像度の画像を収集するために、無人航空機（UAVまたはドローン）を使用して、アイスランド南部の氷河の側面に沿って形成される大きな横方向のモレーンのアーキテクチャを分析しています。 我々 これらの画像を使用する 〜へ 粗粒および細粒の堆積物の領域を特定および分類する それは水漏れと土砂除去のゾーンを形成し、ダムを故障させる可能性があります。 2022年初頭に、ブランカ山脈のモレーンダムについて同様の高解像度UAV調査を計画しました。

この研究は、潜在的な氷河湖決壊の危険性を特定するための予測モデルの信頼性を高めます。 また、モレーンを強化するために、追加のコンセントチャネルや装甲障壁の建設などの修復作業が最も必要とされる領域を特定します。

これは、氷河がより早く溶け、これらの自然のモレーンダムが保持する水の量が増え、洪水の破壊力も増加し続けるため、特に重要になります。 カルガリー大学の研究者による最近の研究 氷河湖の水量は50年以来世界的に1990パーセント増加していることを示しました。

19世紀の初め以来、推定 165のモレーンダム氷河湖決壊洪水が発生しました。 また、おおよそ 世界中で12,000人の死者は、氷河の洪水に直接起因している可能性があります.

ペルーでの私たちの研究は、他の地域に適用できるモレーンダムの安定性に関する新しい洞察を提供します。 ボリビアなど, ヒマラヤ および カナディアンロッキー、気候温暖化が氷河を溶かし続けているため、氷河湖決壊洪水のリスクも高まっています。

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