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    Melodia de um pico alpino caindo aos pedaços
    p Do outro lado do cume do Hochvogel de 2.592 metros de altura, na região de Allgäu, na Alemanha, uma perigosa rachadura está se abrindo e crescendo. O lado sul da montanha ameaça deslizar para o Vale Hornbach austríaco, liberando até 260, 000 metros cúbicos de resíduos de calcário - correspondendo a ~ 260 casas unifamiliares. Crédito:TU München

    p Todo o cume do Hochvogel de 2592 metros de altura é cortado por uma fratura de cinco metros de largura e trinta metros de comprimento. Ele continua a abrir em até meio centímetro por mês. Através dos anos, o lado sul da montanha já diminuiu vários metros; e em algum ponto ele irá falhar, liberando até 260, 000 metros cúbicos de detritos de calcário no vale de Hornbach, na Áustria. Esse volume corresponderia aproximadamente a 260 casas de família. É difícil prever quando isso acontecerá pelos métodos convencionais. Pesquisadores do Helmholtz Center Potsdam - Centro Alemão de Pesquisa em Geociências e da Universidade Técnica de Munique abordaram essa questão por meio de sensores sísmicos. Os dispositivos gravam a vibração sutil do pico:semelhante a uma corda de violino que é puxada mais ou menos, a afinação do pico muda à medida que fica tensa, um efeito que permite uma visão única da fase de preparação de um próximo deslizamento de rochas. Assim, também um aviso oportuno deve ser possível - mesmo se as habitações humanas não forem ameaçadas diretamente neste local. O estudo foi publicado recentemente na revista. Processos e formas de relevo da superfície terrestre . p Falhas em encostas rochosas moldam a paisagem

    p Falhas em grandes encostas de rocha acontecem repetidamente. Eles desempenham um papel central na evolução de longo prazo das paisagens. E eles são de interesse fundamental no planejamento do uso da terra e aspectos de risco. Contudo, porque eles ocorrem de repente e, em seguida, continuam em alta velocidade, tais movimentos de massa são difíceis de estudar. Em geral, é claro que a carga mecânica ou as flutuações de temperatura criam tensão dentro da rocha, que é então liberado em processos de desintegração:as rachaduras evoluem em diferentes escalas espaciais. Em algum ponto, a estrutura tornou-se instável o suficiente para finalmente quebrar. Embora a fase de falha já tenha sido bem estudada, ainda existem lacunas consideráveis ​​de conhecimento sobre seus precursores de longo prazo. Um dos motivos é que a instalação de equipamentos de medição permanentes em altas montanhas é difícil e cara. O outro motivo é que o monitoramento de longo prazo tem sido realizado com frequência usando dados de sensoriamento remoto ou sensores que coletam apenas dados pontuais. Nenhuma dessas abordagens foi capaz de registrar os processos dentro de um volume de rocha com detalhes temporais e espaciais suficientes, continuamente e em um contexto espacial mais amplo.

    p Para entender quando e por que a massa rochosa instável no Hochvogel se torna móvel, em 2018, pesquisadores de Michael Dietze, do GFZ, implantaram uma rede de seis sismômetros na cúpula, cada um a uma distância de trinta a quarenta metros um do outro. Por vários meses, os sensores registraram a frequência com que a montanha oscila para frente e para trás. As vibrações são causadas pelo vento e numerosas pequenas excitações da superfície da Terra, e a frequência do pico é determinada por fatores como temperatura, estresse da rocha e enfraquecimento do material.

    p Em torno da fenda de 5 metros de largura e 30 metros de comprimento, os pesquisadores liderados por Michael Dietze do GFZ instalaram uma rede de seis sismômetros, que eles usam para espionar o pico alpino quando ele quebra. Crédito:TU Munich

    p Novo método de monitoramento com sismômetros

    p Durante o verão de 2018, os pesquisadores foram capazes de medir um padrão de frequência semelhante a um dente de serra recorrente:durante um período de cinco a sete dias, aumentou repetidamente de 26 para 29 Hertz, apenas para voltar ao seu valor original em menos de dois dias. O aumento da frequência é causado pelo aumento da tensão dentro da massa rochosa. Conforme a frequência cai, os sensores também registraram um aumento na taxa de sinais de crack, como são conhecidas por acontecerem quando a rocha está sendo dilacerada. Este aumento cíclico e diminuição do estresse por movimento espasmódico também é chamado de movimento stick slip. É um precursor típico de grandes movimentos de massa. O fator decisivo aqui é que quanto mais perto este evento chega, quanto mais curtos se tornam os ciclos observados, tornando-os um importante indicador de perigo.

    p "Com a ajuda da abordagem sísmica, podemos agora, pela primeira vez, sentir, registrar e processar este fenômeno cíclico continuamente e quase em tempo real, "diz Michael Dietze, Pesquisadora pós-doutoranda na Seção de Geomorfologia do GFZ. Ele colabora com colegas da Universidade Técnica de Munique no projeto AlpSenseBench, que se concentra na instrumentação de outros picos alpinos para estudar a evolução da instabilidade do rock progressivo.

    p Dietze estima que a nova abordagem sísmica ainda está um pouco longe de se tornar uma aplicação de rotina:"No momento, mostramos a prova de conceito, por assim dizer, e agora os resultados têm que ser repetidos em outro lugar. "Do ponto de vista técnico, isso não deve ser muito difícil, Dietze acredita. E com o aumento da atividade nos muitos outros picos dos Alpes, também há muitas áreas de aplicação.

    p Os pesquisadores observam um padrão dente de serra característico na frequência da montanha (topo):ela sobe com o estresse na rocha e desce novamente após alguns dias. No processo, sinais sísmicos são registrados (parte inferior), que ocorrem quando as rachaduras da rocha se abrem. Se os ciclos ficarem mais curtos, uma separação em massa está se aproximando. Este também é um indicador de perigo. Crédito:Dietze / GFZ

    p Outlook:Papel da água e do gelo nas fissuras

    p No decorrer de suas medições, que, com interrupções devido a quedas de raios, se estendeu de julho a outubro, os pesquisadores fizeram outra descoberta interessante:embora a acumulação de dente de serra e a liberação de estresse fossem claramente visíveis nos primeiros meses após o derretimento da neve, ele desapareceu no final do verão do ano de seca de 2018. Aparentemente, o cume ficou sem um lubrificante essencial durante o verão:água. Até então, apenas uma subida e descida diurna da frequência de vibração do cume desempenhou um papel:durante as horas frias da noite, a rocha se contrai, as fissuras tornam-se maiores e a conexão com a rocha sólida torna-se menos rigorosa, resultando em uma freqüência de vibração decrescente. Por sua vez, o calor do sol permite que a massa rochosa se expanda, fechando pequenas fissuras e, assim, causando um aumento da frequência de vibração.

    p Por um período de mais dois anos, os pesquisadores vão agora investigar como esses ciclos dirurnos e de período mais longo interagem e como os invernos frios afetarão as profundezas, fendas cheias de água que cortam o Hochvogel. Isso inclui a investigação das consequências da atividade de maciços rochosos no cume para a encosta virada para o sul por uma rede sísmica maior que se estende em direção ao Hornbachtal. Os assentamentos naquele vale não serão ameaçados pelo desperdício de massa ao longo das encostas, mas o acesso ao pico por esta área já foi fechado há anos devido a um risco iminente de queda de rochas.


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