Berkali -kali aliran puing menyebabkan kematian dan kehancuran. Sebuah tim peneliti telah mengukur aliran air, bumi, dan puing -puing ini dengan presisi tinggi. Studi ini menunjukkan faktor -faktor yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan yang menentukan kekuatan destruktif dari aliran puing – yang memungkinkan langkah -langkah perlindungan yang tepat untuk diberlakukan.
Tanah longsor yang terjadi di Blatten di Kanton Valais pada akhir Mei 2025 dan yang ada di desa Brienz di Graubünden pada Juni 2023 mengingatkan kita tentang potensi bahaya tanah longsor di Pegunungan Alpen. Aliran puing adalah salah satu bahaya. Aliran air, sedimen, dan fragmen batuan ini biasanya terjadi setelah curah hujan deras di medan yang curam, dan dengan cepat melakukan perjalanan menyusuri saluran, berpotensi menghancurkan segala sesuatu di jalan mereka.
Pada tahun lalu, aliran puing -puing besar telah menarik perhatian, terutama di Sorte (Canton of Graubünden), Fontana (Canton of Ticino) dan Saas Valley (Canton of Valais). Ada juga tanah longsor besar di Bondo (Graubünden) pada Agustus 2017 yang mengirim aliran lumpur selebar 100 meter dan puing-puing meluncur melalui Lembah Bondasca. Delapan orang kehilangan nyawa hari itu.
Aliran puing -puing seperti itu terjadi berulang kali di lokasi yang terbuka, pada interval berbulan -bulan atau bertahun -tahun. Para ilmuwan memanfaatkan fakta ini untuk pemantauan langsung fenomena alam di daerah -daerah dengan aliran puing -puing yang sering.
Oleh karena itu, para peneliti dari ETH Zurich dan WSL disiapkan ketika pada tanggal 5 Juni 2022 aliran puing -puing terlepas di Illgraben di atas desa Leuk di Valais, mengangkut 25.000 meter kubik puing -puing empat kilometer melalui tempat tidur Sungai Illbach, sebelum mengalir ke Rhône at Susten. Tim ilmuwan memantau fenomena alam di beberapa stasiun pengukuran.
Di lembah, tim memantau bagian depan setinggi dua meter dan dengan cepat yang terdiri dari batu-batu besar hingga satu meter kubik dalam ukuran di ujung tepi aliran puing-puing. Lebih jauh ke bawah lembah, aliran puing-puing lebih lambat, tetapi dengan gelombang yang sering, bergerak cepat dan kuat di permukaan (selama acara setengah jam, para peneliti mencatat 70 gelombang gelombang tersebut.
Lonjakan terjadi secara spontan
“Kami sudah lama tahu bahwa lonjakan ini memainkan peran kunci dalam kekuatan destruktif aliran puing -puing,” kata Jordan Aaron, profesor geologi teknik di Departemen Ilmu Bumi dan Planet ETH Zurich. “Ini karena lonjakan membuat alirannya sangat tebal dan cepat.” Menurut Aaron, sampai sekarang sedikit yang diketahui tentang proses fisik yang menimbulkan lonjakan ini. Berkat pengukuran aliran puing -puing pada bulan Juni 2022 dan pemodelan berdasarkan hal itu, para peneliti sekarang tahu lebih banyak: “Kami dapat menunjukkan bahwa lonjakan muncul secara spontan pada permukaan aliran. Mereka berasal dari penyimpangan kecil, yang tumbuh seiring waktu, meningkatkan ukuran dan kecepatan sampai mereka mencapai kekuatan penghormatan maksimum.”
Temuan ini berada di pusat penelitian yang dilakukan oleh tim Aaron bersama dengan para peneliti dari Federal Institute for Forest, Snow dan Landscape Research WSL dan University of Manchester. Studi ini baru saja diterbitkan dalam jurnal 'Communications Earth & Environment'. “Analisis kami memberikan wawasan baru tentang dinamika aliran puing dan akan memungkinkan manajemen bahaya yang lebih baik dalam jangka menengah,” kata Aaron. Kekuatan destruktif dari lonjakan terutama adalah apa yang menentukan betapa berbahayanya aliran puing -puing.
Atas dasar penelitian ini, di masa depan para ilmuwan akan dapat memperkirakan apakah aliran puing diharapkan mengandung gelombang lonjakan dan seberapa destruktif mereka. Dari sini mereka dapat menyelesaikan kekuatan yang perlu ditahan oleh dinding rumah dan jembatan di luar rumah. Informasi ini juga dapat digunakan untuk merancang bendungan dan jaring pengaman di dimensi yang tepat.
Pengukuran resolusi tinggi
Illgraben di atas Leuk dikenal karena fakta bahwa beberapa aliran puing terjadi di sana setiap tahun. Sejak tahun 2000 lembah telah dilengkapi dengan instrumen pengukuran yang merekam sifat aliran puing-puing di lingkungan alami mereka. Namun, wawasan dari studi baru hanya dimungkinkan setelah acara pada musim panas 2022 diukur dengan ketepatan yang lebih besar daripada sebelumnya.
Ini dilakukan dengan menggunakan pemindai laser 3D yang sangat akurat, yang dikenal sebagai Lidars. Perangkat ini mengukur jarak dan kecepatan dan awalnya dikembangkan untuk mobil self-driving. Pada Juni 2022, lima pemindai Lidar dan enam kamera video berkecepatan tinggi digunakan untuk merekam aliran puing-puing di Illgraben. Di tiga lokasi pengukuran, permukaan aliran puing terdeteksi dengan resolusi spasial 2 cm dan resolusi temporal 0,1 detik. Ini kemudian digunakan untuk menghitung kekuatan dan kecepatan aliran puing.
Berkat data pengukuran, para peneliti dapat mengatasi hipotesis tentang proses fisik yang mendasarinya dan mengembangkan model numerik. Model matematika ini digunakan untuk secara realistis mensimulasikan perkembangan aliran puing (
Batu -batu besar mempengaruhi dinamika aliran
Data pengukuran lebih lanjut memungkinkan para peneliti untuk menyimpulkan bahwa fragmen batuan besar memiliki pengaruh yang signifikan terhadap dinamika aliran lokal. “Fenomena ini tidak termasuk dalam sebagian besar prediksi aliran puing -puing sebelumnya,” kata Aaron. “Mampu mengamati dan mengukur efek -efek ini di lapangan telah memungkinkan kami untuk menggambarkan secara lebih akurat dan lebih memahami proses alami ini.”
Referensi
Aaron J, Langham J, Spielmann R, Hirschberg J et al.: Pengamatan terperinci mengungkapkan genesis dan dinamika lonjakan aliran puing-puing yang merusak. Komunikasi Bumi & Lingkungan, Juli 2025, doi: 10.1038/s43247-025-02488-7
