Un equipo de geólogos e ingenieros dirigido por la Universidad de Michigan está cartografiando las rupturas de la superficie y algunas de las decenas de miles de deslizamientos de tierra provocados por el terremoto de magnitud 7,8 del mes pasado en Nueva Zelanda.
El equipo dirigido por la UM incluye un investigador de la Universidad de Colorado en Boulder. Trabajando en colaboración con científicos de GNS Science de Nueva Zelanda y el Servicio Geológico de EE. UU., Combinarán observaciones recolectadas por satélites, drones, helicópteros y a pie para crearlo que se espera sea el mayor inventario de deslizamientos de tierra provocados por terremotos, según el líder del equipo y geólogo de la UM, Marin Clark.
Los mapas topográficos digitales de alta resolución que crean los investigadores ayudarán a los equipos de respuesta en Nueva Zelanda a determinar qué deslizamientos de tierra representan la mayor amenaza para futuros deslizamientos y represas de ríos que pueden conducir a inundaciones catastróficas. El proyecto también es visto como un ejercicio de capacitación parafuturos grandes terremotos anticipados en lugares como el sur de California.
El poderoso terremoto de Nueva Zelanda ocurrió el 13 de noviembre cerca de la ciudad de Kaikoura, en la costa este de la Isla Sur. Mató a dos personas, generó olas de tsunami de varios pies de altura y dejó a cientos de turistas que tuvieron que ser evacuados en helicóptero yEmbarcacion.
Las estimaciones actuales indican que entre 80,000 y 100,000 deslizamientos de tierra fueron provocados por rupturas a lo largo de al menos nueve fallas. Alrededor de 150 de los deslizamientos de tierra bloquearon los valles de los ríos, y nueve están siendo monitoreados como posibles amenazas de inundaciones catastróficas debido a la represa de ríos.
"Si la estimación de 100,000 es correcta, entonces este sería el mayor evento de deslizamiento de tierra documentado relacionado con un terremoto, un poco más grande que uno que ocurrió en China en 2008", dijo Clark, profesor asociado de ciencias de la tierra y del medio ambiente de la UM.
"Las represas de deslizamientos de tierra son especialmente importantes de reconocer inmediatamente después de un evento como este, mientras todavía hay tiempo para hacer algo al respecto. Para evitar una brecha potencialmente catastrófica y un evento de inundación, se pueden construir aliviaderos para drenar el agua".
Los miembros del equipo de Clark fueron a Nueva Zelanda a fines del mes pasado, caminaron hacia la región afectada con receptores GPS de mano y usaron observaciones basadas en helicópteros e imágenes de drones para mapear rupturas de fallas y deslizamientos de tierra. Trabajaron con científicos de GNS Science y Geotechnical EngineeringAsociación de reconocimiento de eventos extremos, una organización voluntaria conocida como GEER.
Los científicos de la UM que realizaron el viaje de reconocimiento fueron Adda Athanasopoulos-Zekkos, profesora asociada de ingeniería civil y ambiental, e investigador postdoctoral Timothy Stahl del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, quien también es becario postdoctoral de la NSF. Clark y miembro del equipo DimitriosZekkos, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental de la UM, viajará a Nueva Zelanda el próximo mes.
El equipo dirigido por la UM utiliza drones pequeños de cuatro rotores equipados con cámaras de ultra alta definición para capturar imágenes de video extremadamente detalladas de los deslizamientos de tierra y las rupturas de la superficie.
"Los drones han cambiado totalmente la forma en que se realiza nuestro trabajo", dijo Zekkos, quien también utilizó los vehículos aéreos operados de forma remota para mapear deslizamientos de tierra en Nepal, en un equipo dirigido por Clark, después del terremoto de magnitud 7.8 del año pasado allí, quemató a más de 8,000 personas y creó casi 25,000 deslizamientos de tierra.
dijo: "Los deslizamientos de tierra pueden bloquear carreteras y los helicópteros son caros de operar y, a menudo, son necesarios para otros fines después de un desastre natural", dijo. "Pero puede enviar rápidamente un avión no tripulado a lugares que de otro modo serían prácticamente imposibles de ver.y puedes acercarte mucho ".
El 8 de diciembre, el equipo de Clark recibió la aprobación final de fondos de la National Science Foundation para el estudio de Nueva Zelanda de un año. Si bien la cantidad de "fondos de respuesta rápida" es modesta en $ 46,516, el premio NSF también les da acceso a los investigadoresa imágenes satelitales y supercomputadoras que usarán para crear mapas digitales de antes y después exquisitamente detallados.
El área de estudio del equipo abarca aproximadamente 25,000 millas cuadradas, una región un poco más grande que el estado de West Virginia. Los investigadores tendrán acceso a imágenes de satélite estereoscópicas del área de estudio escasamente poblada y montañosa reunida tanto antes como después del 13 de noviembre en Kaikouraterremoto.
Las imágenes satelitales nítidas muestrean la superficie a una distancia de 30 centímetros y pueden reconocer objetos en el suelo de hasta 2 metros de ancho, aproximadamente del tamaño de un SUV. En algunos casos, es posible una resolución de 1 metro.Las imágenes anteriores al terremoto fueron recolectadas por la compañía de satélites comerciales Digital Globe después del terremoto de Christchurch en 2011 en Nueva Zelanda, que mató a 185 personas
"Lo que es único acerca de esta situación es que nunca hemos tenido imágenes 'antes' de alta resolución que cubran toda el área afectada por un gran terremoto", dijo Clark.
Digital Globe ahora está recopilando imágenes "posteriores" de la región afectada por el terremoto de Kaikoura del mes pasado. El equipo de Clark tendrá acceso a ambos conjuntos de datos.
"Nunca se ha hecho a esta escala en esta resolución, por lo que esto nos dará una visión sin precedentes de los detalles de lo que está sucediendo en el terreno", dijo.
Se combinaron múltiples observaciones satelitales de las mismas ubicaciones terrestres desde diferentes ángulos de visión para crear imágenes estereoscópicas que proporcionan una vista tridimensional de la superficie. La vista tridimensional, a su vez, permite a los investigadores medir con precisión la elevación de las características de la superficie- incluidos los deslizamientos de tierra.
"Los modelos tridimensionales de las observaciones satelitales no son tan precisos como los modelos creados por drones, pero cubren áreas mucho más amplias y son lo suficientemente precisos como para medir cualquier cambio vertical de más de unas pocas decenas de centímetros, o aproximadamente la altura deuna pelota de playa ", dijo el miembro del equipo Michael Willis, profesor asistente de la Universidad de Colorado.
Las imágenes satelitales se utilizarán para crear modelos digitales de elevación antes y después, o DEM, que pueden considerarse mapas topográficos digitales extremadamente detallados. Willis desarrolló técnicas utilizadas para generar DEM de alta resolución a partir de imágenes de satélite estereoscópicascomo miembro de un equipo que crea tales modelos para el Ártico.
Conocer la elevación exacta en un punto dado antes y después de un deslizamiento de tierra permite a los científicos calcular el volumen de material que se movió, un valor que es crítico cuando se trata de evaluar la amenaza planteada ahora y en el futuro, dijo Clark.
"Algunas de estas ubicaciones de deslizamientos de tierra son amenazas actuales de represas e inundaciones catastróficas. Y todas ellas ahora son más susceptibles a futuros deslizamientos de tierra en respuesta a las lluvias", dijo. "Entonces, al saber exactamente dónde están estos deslizamientos de tierra y qué tan lejos estánHemos viajado, además de su volumen y composición, podemos hacer mejores predicciones sobre lo que podría suceder en las próximas semanas, meses y años ".
Los datos recopilados a pie y utilizando drones y helicópteros se utilizarán para validar las imágenes de satélite, un proceso llamado verificación en tierra.
Los primeros DEM basados en las imágenes "anteriores" de la región afectada podrían terminarse este mes y se proporcionarán a los equipos de respuesta a deslizamientos de tierra del Servicio Geológico de EE. UU. Y GNS Science. Los DEM basados en imágenes de satélite posteriores al terremoto podrían demorar meses hastacompleta, dependiendo del clima y otras variables.
El proyecto de Nueva Zelanda se ve como un ejercicio de capacitación para futuros grandes terremotos, incluido un evento anticipado del sur de California a lo largo de la falla de San Andreas. En ese caso, las imágenes "anteriores" a lo largo de San Andreas ya se han recopilado utilizando LiDAR montado en un avión, un método topográfico que mide la distancia a un objetivo iluminándolo con luz láser.
El terremoto de Nueva Zelanda del 13 de noviembre fue el resultado de una falla en o cerca del límite entre las placas tectónicas del Pacífico y Australia. En la ubicación del terremoto de magnitud 7.8, la placa del Pacífico se mueve hacia el oeste-suroeste con respecto a la placa australiana enuna tasa de aproximadamente 40 milímetros 1,6 pulgadas por año.
El proyecto de Nueva Zelanda financiado por NSF es una colaboración entre la Universidad de Michigan y la Universidad de Colorado en Boulder. El equipo de Clark también incluye un colaborador de Grecia, John Manousakis.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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