Bayangkan jisim batu, tanah, lumpur dan pokok-pokok 100 juta tan yang meluncur dari sebuah gunung 30 batu dari bandar utama, dan tidak ada yang mengetahui bahawa ia berlaku sehingga beberapa hari kemudian.
Seperti halnya selepas Typhoon Morakot melanda Taiwan pada tahun 2009, membuang sekitar 100 inci hujan di kawasan selatan pulau itu selama 24 jam. Dikenali sebagai tanah longsor Xiaolin, yang dinamakan untuk kampung itu dilanda dan dihancurkan, permaidani tebal serpihan itu ditinggalkan di belakang 400 orang tersumbat dan tersumbat sungai berdekatan. Walaupun hanya memandu satu jam di luar bandar Tainan yang ramai, para pegawai tidak tahu tentang tanah runtuh selama dua hari.
"Menjadi yang dekat dan tidak tahu bahawa sesuatu yang melanda telah berlaku adalah luar biasa, " kata Colin Stark, ahli geomorfologi di Balai Cerap Bumi Lamont-Doherty (LDEO). Tetapi sekarang, "seismologi membolehkan kita melaporkan kejadian tersebut dalam masa nyata." Penyelidikan yang diterbitkan minggu lalu dalam Sains oleh Stark dan pengarang utama Göran Ekström, seorang ahli seismologi LDEO, menunjukkan bahawa para saintis bersenjata dengan data dari Rangkaian Seismografi Global bukan sahaja dapat menentukan di mana tanah runtuh yang besar berlaku, tetapi juga boleh mendedahkan berapa cepat jelajah beramai-ramai mengembara, berapa lama ia berlalu, orientasi dalam landskap dan berapa banyak bahan yang dipindahkan.
Semua ini boleh dilakukan dari jauh, tanpa melawat tanah runtuh. Selain itu, ia boleh dilakukan dengan cepat, berbeza dengan kaedah yang lebih membosankan yang biasanya digunakan untuk menganggar ciri-ciri tanah runtuh. Pada masa lalu, saintis terpaksa menunggu laporan tanah runtuh untuk menapis kembali kepada mereka, dan sekali dimaklumkan mereka mencari foto dan imej satelit slaid. Sekiranya mereka dapat, mereka menyelaraskan perjalanan ke lidah tanah longsor-selepas peristiwa itu-untuk menganggarkan jisim batu terganggu.
Tetapi kaedah baru meletakkan pengesanan dan pencirian tanah runtuh selaras dengan bagaimana saintis kini mengesan gempa bumi dari jauh. Sama seperti seismometer gementar ketika tenaga dari gempa kuat memukul lokasi mereka, membolehkan para ahli seismologi menentukan lokasi yang tepat, kedalaman dan arah pecah serta jumlah tenaga yang dikeluarkan semasa gempa dan jenis plat tektonik yang terselecer tergelincir, ini sama Seismometer bergerak semasa tanah runtuh. Guncangan bukanlah keributan yang biasanya dilihat di seismograf gempa bumi atau letupan-tandatangannya panjang dan sinis.
Ekström dan rakan-rakan telah menghabiskan banyak tahun menyikat melalui reams data seismik untuk mencari tandatangan luar biasa yang tidak dapat dikesan untuk gempa bumi biasa. Sebelum ini, kerja mereka pada tandatangan seismik di Greenland secara taktik mati mengelaskan jenis baru berjabat, yang dipanggil "gempa bumi glasial." Tetapi genesis penyelidikan baru-baru ini mengenai tanah runtuh dapat dikesan kembali ke Typhoon Morakot.
Selepas ribut melanda Taiwan, Ekström menyaksikan sesuatu yang aneh pada carta seismik global-wiggle mereka menunjukkan bahawa sekumpulan peristiwa, masing-masing dengan guncangan melebihi gempa bumi 5 magnitud, telah berlaku di suatu tempat di pulau itu. "Pada mulanya, tiada agensi lain telah mengesan atau menemui empat peristiwa yang telah kami temui, jadi kelihatannya kami telah mengesan sesuatu yang istimewa, " jelas Ekström. Beberapa hari kemudian, laporan berita tanah runtuh-termasuk raksasa yang melanda Xiaolin-mula mengalir, mengesahkan apa yang diperkatakan para saintis tentang sumber peristiwa itu.
Pandangan dalam runtuhan tanah runtuh Xiaolin di Taiwan. (Gambar oleh David Petley) Dilengkapi dengan data seismik dari tanah longsor Xiaolin, para penulis mengembangkan algoritma komputer untuk mencari tandatangan seismik yang menceritakan tanah longsor besar dalam rekaman masa lalu dan ketika mereka terjadi. Selepas mengumpul maklumat dari 29 tanah runtuh terbesar yang berlaku di seluruh dunia antara tahun 1980 dan 2012, Ekström dan Stark mula membina gelombang tenaga seismik dan amplitud untuk mengetahui lebih lanjut mengenai setiap.
Prinsip-prinsip panduan di sebalik kaedah mereka dapat dikesan dengan hukum gerak ketiga Newton: untuk setiap tindakan, ada reaksi yang sama dan bertentangan. "Sebagai contoh, apabila batu jatuh di pergunungan, puncaknya tiba-tiba lebih ringan, " jelas Sid Perkins dari ScienceNOW . Gunung itu "menaikkan ke atas dan jauh dari batu yang jatuh, menghasilkan gerakan tanah awal yang menunjukkan saiz tanah runtuh serta arah perjalanannya."
Melihat semua analisis mereka, Ekström dan Stark mendapati bahawa, sama ada tanah runtuh itu dicetuskan oleh gunung berapi yang meletus atau selaput tepu dengan air hujan, ciri-ciri tanah runtuh dikawal oleh panjang gunung yang pecah untuk memulakan tanah runtuh. Konsistensi ini memberi petunjuk kepada prinsip-prinsip luas yang membingungkan yang membimbing tingkah laku longsoran, yang akan membantu para saintis untuk menilai dengan lebih baik bahaya dan risiko masa depan dari cerun yang gagal.
Bagi mereka yang belajar tanah runtuh, kertas itu seminal untuk sebab yang lain. David Petley, seorang profesor di Universiti Durham di UK, menulis dalam blognya bahawa "kita kini mempunyai teknik yang membolehkan tanah runtuh besar dikesan secara automatik. Memandangkan ini cenderung berlaku di kawasan yang sangat jauh, mereka sering tidak dilaporkan. "
Petley, yang mempelajari dinamika tanah longsor, menulis sekeping rakan kepada karya Ekström dan Stark, yang juga diterbitkan dalam Sains, yang memberikan sedikit perspektif kepada hasil baru. Beliau menyatakan bahawa "teknik ini mencecah masa yang lebih besar, tanah runtuh yang cepat dengan urutan magnitud, memerlukan kerja yang besar, contohnya, dengan imejan satelit untuk menyaring peristiwa palsu-positif. Walau bagaimanapun, ia membuka jalan ke katalog global salji longsoran yang akan memajukan pemahaman tentang dinamik kawasan gunung tinggi. Ia juga boleh membolehkan pengesanan masa nyata bagi tanah runtuh yang besar, menyekat lembah, menyediakan sistem amaran untuk komuniti yang terdedah di hiliran. "
Pra dan pandangan pasca tenggorokan yang merosot pada tahun 2010 di Siachen Glacier di utara Pakistan. (Imej melalui Sains / Ekström dan Stark) Wawasan yang diperoleh oleh kaedah Ekström dan Stark mudah dilihat dengan contoh yang nyata dari tanah runtuh yang berlaku di utara Pakistan pada tahun 2010. Gambar satelit aliran serpihan, yang tersebar di tepi Gletser Siachen, menunjukkan bahawa peristiwa itu dipicu oleh satu, mungkin dua episod kegagalan cerun. Walau bagaimanapun, Ekström dan Stark menunjukkan bahawa serpihan-serpihan itu merosot dari tujuh tanah runtuh yang besar selama beberapa hari.
"Orang ramai jarang melihat tanah runtuh besar berlaku; mereka biasanya hanya melihat kesannya, "kata Ekström. Tetapi terima kasih kepada beliau dan penulis bersamanya, para saintis di seluruh dunia kini boleh dengan cepat mendapatkan pandangan pertama.
