Primero vino el fuego, luego la lluvia y, finalmente, el lodo devastador.
Tras el incendio forestal más grande en la historia de California, el Thomas Fire de diciembre de 2017, una poderosa tormenta arrojó unas cinco pulgadas de lluvia en las laderas desnudas del condado de Ventura, provocando flujos de escombros el 9 de enero que mataron a 21 personas y destruyeron cientos decasas en las áreas de Montecito y San Ysidro Creek.
Los sismólogos de Caltech notaron que el ruido y el rugido del deslizamiento de tierra fueron detectados por un sismómetro a aproximadamente 1,5 kilómetros del peor daño. Significativamente, encontraron que el sismograma generado por el evento revela información sobre la velocidad del flujo de escombros, elancho del flujo y el tamaño de los cantos rodados que transportaba, y la ubicación del evento - los resultados sugieren que la generación actual de sismómetros en el campo podría usarse para proporcionar una alerta temprana de un flujo de escombros entrante a los residentes en lugares propensos a deslizamientos de tierraáreas.
Su estudio, que fue publicado en línea el 30 de mayo por Cartas de investigación geofísica , muestra que las lecturas del sismómetro podrían haber ofrecido a algunos de los residentes de Montecito entre 5 y 10 minutos de advertencia el 9 de enero.
La investigación fue dirigida por Victor Tsai BS '04, autor correspondiente del artículo y profesor de geofísica.
Tsai siempre ha estado interesado en explorar qué información se puede recopilar de los sismómetros más allá de las señales de terremoto habituales para las que fueron diseñados para detectar ". El movimiento del suelo puede indicar muchas cosas, desde la detonación de una ojiva hasta el movimiento deun glaciar. El truco está en determinar qué significa la señal ", dice. Como tal, ya había comenzado a trabajar en un modelo que predecía cómo debería ser un deslizamiento de tierra en un sismómetro, basado en modelos existentes de sedimentos transportados por agua.
En colaboración con Tsai, el estudiante de posgrado Voon Hui Lai reunió datos de los tres sismómetros ubicados a pocos kilómetros del deslizamiento de tierra para buscar la señal predicha por el modelo de Tsai. Debido a problemas técnicos y de proximidad, dos de los sismómetros no registraron de manera sólidala diapositiva. El tercero, sin embargo, lo hizo. "No era inmediatamente obvio, pero después de un tiempo, lo encontramos", dice Lai.
La señal, un retumbar que duró casi 20 minutos, apareció en la banda de frecuencia de 5-10 hertzios, que se encuentra en el umbral inferior de la audición humana. El equipo pudo determinar que la señal era realmente el deslizamiento de tierra en función de sutiempo y descartando otras fuentes potenciales. Coincidió casi perfectamente con las predicciones hechas por el modelo de Tsai.
Analizando el sismograma resultante, Tsai y Lai pudieron mostrar cómo la señal podría usarse para estimar elementos clave de un flujo de escombros tamaño, velocidad e intensidad en función de cómo influyen en la sacudida del suelo.indicó que el "hocico" del flujo de escombros donde se encuentran los cantos rodados de mayor tamaño cubría aproximadamente un área de 50 metros por 50 metros; que los cantos rodados transportados por el flujo alcanzaron hasta alrededor de 1.3 metros de diámetro; y que la velocidad del flujo era de aproximadamente2,4 metros por segundo.
Ahora que saben qué buscar y tienen un modelo de lo que indica el sismograma, los científicos pueden usar esto para desarrollar un sistema de alerta temprana basado en los sismómetros existentes, dice Tsai. "Los flujos de escombros se mueven mucho más lentamente que los terremotos, por lo quepotencialmente podría desarrollar un sistema de alerta temprana que ofrezca advertencias importantes para los residentes y los socorristas ", dice.
"Al igual que los terremotos, los flujos de escombros ocurren con poca frecuencia y son peligrosos de observar directamente", agrega el coautor Michael Lamb, profesor de geología. "Al medir la sacudida del suelo a una distancia segura, nuestro estudio muestra que la sismología tiene un gran potencial para mejorar nuestrocomprensión de cuándo, dónde y por qué ocurren los flujos de escombros "
Los investigadores planean seguir probando y ajustando el modelo utilizando experimentos controlados que producen mediciones más precisas.
El estudio se titula "La firma sísmica de los flujos de escombros: mecánica de flujo y advertencias tempranas en Montecito, California". Los coautores incluyen a Thomas Ulizio, gerente de laboratorio y asistente de investigación en Caltech, y Alexander Beer, erudito postdoctoral en geología.la investigación fue apoyada por la National Science Foundation y la Swiss National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Original escrito por Robert Perkins. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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