p Primeiro veio o fogo, então a chuva - e finalmente, a lama devastadora. p Na esteira do maior incêndio florestal da história da Califórnia, Thomas Fire, de dezembro de 2017, uma forte tempestade despejou cerca de cinco centímetros de chuva nas encostas desertas do condado de Ventura, desencadeando fluxos de destroços em 9 de janeiro que matou 21 pessoas e destruiu centenas de casas nas áreas de Montecito e San Ysidro Creek.

p Os sismólogos da Caltech notaram que o estrondo e o rugido do deslizamento de terra foram detectados por um sismômetro a cerca de 1,5 km de distância do pior dos danos. Significativamente, eles descobriram que o sismograma gerado pelo evento revela informações sobre a velocidade do fluxo de detritos, a largura do fluxo e o tamanho das pedras que carregava, e a localização do evento - resultados sugerindo que a geração atual de sismômetros no campo poderia ser usada para fornecer um alerta antecipado de um fluxo de detritos entrando para residentes em áreas sujeitas a deslizamentos de terra.

p Seu estudo, que foi publicado online em 30 de maio por Cartas de pesquisa geofísica , mostra que as leituras do sismômetro poderiam potencialmente ter oferecido a alguns dos residentes de Montecito entre 5 e 10 minutos de aviso em 9 de janeiro.

p A pesquisa foi liderada por Victor Tsai (BS '04), autor correspondente do artigo e professor de geofísica.

p Tsai há muito tempo está interessado em explorar quais informações podem ser coletadas de sismômetros além dos sinais usuais de terremotos que eles foram projetados para detectar. "O movimento do solo pode indicar muitas coisas, da detonação de uma ogiva ao movimento de uma geleira. O truque é determinar o que o sinal significa, "diz ele. Como tal, ele já havia começado a trabalhar em um modelo que previa a aparência de um deslizamento de terra em um sismômetro, com base em modelos existentes de sedimentos transportados pela água.

p Colaborando com Tsai, o estudante de graduação Voon Hui Lai coletou dados de três sismômetros localizados a poucos quilômetros do deslizamento de terra para procurar o sinal previsto pelo modelo de Tsai. Devido à proximidade e problemas técnicos, dois dos sismômetros não registraram o deslizamento de forma robusta. O terceiro, Contudo, fez. "Não foi imediatamente óbvio, mas depois de um tempo, Nós achamos, "Lai diz.

p O sinal, um estrondo que dura quase 20 minutos, apareceu na banda de frequência de 5-10 hertz, que está no limiar inferior da audição humana. A equipe foi capaz de determinar que o sinal era de fato o deslizamento de terra com base em seu tempo e descartando outras fontes potenciais. Combinou quase perfeitamente com as previsões feitas pelo modelo de Tsai.

p Analisando o sismograma resultante, Tsai e Lai foram ainda capazes de mostrar como o sinal pode ser usado para estimar os elementos-chave de um fluxo de detritos (tamanho, Rapidez, e intensidade) com base em como eles influenciam o tremor do solo. O sinal indicou que o "focinho" do fluxo de detritos (onde estão as pedras de maior tamanho) cobriu cerca de 50 metros por 50 metros de área; que as pedras carregadas pelo fluxo atingiam cerca de 1,3 metros de diâmetro; e que a velocidade do fluxo era de cerca de 2,4 metros por segundo.

p Agora que eles sabem o que procurar e têm um modelo para o que o sismograma está indicando, os cientistas podem usar isso para desenvolver um sistema de alerta precoce com base nos sismômetros existentes, Diz Tsai. "Os fluxos de detritos se movem muito mais devagar do que os terremotos, para que pudéssemos desenvolver um sistema de alerta precoce que ofereceria avisos importantes para residentes e socorristas, " ele diz.

p "Como terremotos, fluxos de detritos ocorrem com pouca frequência e são perigosos de observar diretamente, "acrescenta o co-autor Michael Lamb, professor de geologia. "Medindo o tremor do solo a uma distância segura, nosso estudo mostra que a sismologia tem grande potencial para melhorar nossa compreensão de quando, Onde, e por que os fluxos de detritos acontecem. "

p Os pesquisadores planejam continuar testando e ajustando o modelo usando experimentos controlados que produzem medições mais precisas.

p O estudo é intitulado "A Assinatura Sísmica de Fluxos de Detritos:Mecânica do Fluxo e Avisos Antecipados em Montecito, Califórnia. "Os co-autores incluem Thomas Ulizio, gerente de laboratório e assistente de pesquisa na Caltech, e Alexander Beer, pós-doutorado em geologia. Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation e pela Swiss National Science Foundation.