Landslide Susceptibility Mapping and Rainfall Threshold Analysis of Chishankhugadhi Rural Municipality Wards 1, 4, 5 and 7, Eastern Nepal: A Gis Based Frequency Ratio Approach
Diese Studie nutzt einen GIS-basierten Frequenzverhältnis-Ansatz, um eine Erdrutschanfälligkeitskarte für vier Wards der Chishankhugadhi Rural Municipality im Osten Nepals zu erstellen, wobei Hochrisikozonen im Zusammenhang mit spezifischen geologischen und topographischen Faktoren identifiziert werden, während lokale Niederschlagsmuster gegenüber globalen Schwellenwerten analysiert werden, um die Landnutzungsplanung und geotechnische Untersuchungen zu unterstützen.
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In den zerklüfteten Hügeln des östlichen Nepals ist der Boden niemals wirklich still. Die Landschaft wird durch eine langsame, gewaltige Kollision von tektonischen Platten geformt, die Gebirge über Millionen von Jahren emporgedrückt hat und dabei Gestein hinterlassen hat, das zerbrochen, gefaltet und oft instabil ist. Wenn schwere Monsunregen in diese Hänge einsickern, verleiht das Wasser dem Boden zusätzliches Gewicht und verringert die Reibung, die Boden und Gestein zusammenhält, was dazu führt, dass sie hangabwärts gleiten. Dieser Prozess, bekannt als Erdrutsch, ist eine häufige und zerstörerische Kraft in der Region, die Häuser, Straßen und Leben bedroht. Wissenschaftler, die diese Gefahren untersuchen, schauen nicht nur darauf, wo bereits ein Erdrutsch stattgefunden hat; sie versuchen zu verstehen, welche spezifischen Bedingungen dazu führen, dass ein Hang in der Zukunft wahrscheinlich versagt. Indem sie Faktoren wie die Steilheit des Hügels, die Art des Gesteins unter der Oberfläche und die Nähe eines Hangs zu einer Straße oder einem Bach kartieren, können Forscher ein Bild des Risikos erstellen. Diese Arbeit ist essenziell für Gemeinschaften, die entscheiden müssen, wo es sicher ist zu bauen und wo sie besonders vorsichtig sein müssen.
Ein Forschungsteam der Tribhuvan University wandte diesen Ansatz kürzlich auf die ländliche Gemeinde Chishankhugadhi an, eine Gemeinschaft, die in den Kleinen Himalaya eingebettet ist. Sie konzentrierten sich auf vier spezifische Verwaltungsbezirke, in denen das Gelände steil und die Geologie komplex ist. Um ihr Bild des Risikos aufzubauen, erstellte das Team zunächst ein detailliertes Inventar von zwanzig Erdrutschen in der Gegend und identifizierte genau, wo sie auftraten, welche Art von Bewegung sie beinhalteten und aus welchen Materialien sie bestanden. Anschließend verwendeten sie Computersoftware, um diese Informationen über Karten der lokalen Umgebung zu legen. Sie untersuchten sieben Schlüsselfaktoren, die die Hangstabilität beeinflussen: den Neigungswinkel des Hangs, die Ausrichtung des Hangs, die Krümmung des Geländes, die zugrunde liegende Geologie sowie die Entfernung zu Bächen, Straßen und geologischen Verwerfungen. Durch den Vergleich der Standorte der bekannten Erdrutsche mit diesen Umweltlagen berechnete das Team einen Anfälligkeitswert für jeden Teil der Landschaft und gruppierte das Gebiet in Zonen, die von sehr geringem Risiko bis hin zu sehr hohem Risiko reichen.
Die resultierende Karte offenbarte ein klares Muster. Die Gebiete, die am ehesten Erdrutsche erleben, konzentrieren sich auf Hänge mit Winkeln zwischen zwölf und dreißig Grad, die steil genug sind, um instabil zu sein, aber oft mit Boden oder losem Gestein bedeckt sind, anstatt aus massivem Festgestein zu bestehen. Diese Hochrisikozonen finden sich vorwiegend an Berghängen aus verwittertem Phyllit, einer Gesteinsart, die in der Region häufig vorkommt und dazu neigt, bei Kontakt mit Regen in schwaches, tonartiges Material zu zerfallen. Die Karte zeigte auch, dass Erdrutsche häufig mit Gebieten in der Nähe von Straßen und Bächen assoziiert sind, wo menschliche Aktivitäten und der Wasserfluss den Boden schwächen können. Interessanterweise erwarteten die Forscher, dass Straßen ein bedeutender Auslöser seien, doch das statistische Modell zeigte, dass Erdrutsche tatsächlich häufiger weiter entfernt vom Straßennetz auftraten. Die Autoren erklären, dass dies nicht bedeutet, dass Straßen sicher sind; vielmehr deutet es darauf an, dass Straßen in dieser Region oft auf flacherem, stabilerem Gelände gebaut werden, während die steilsten und gefährlichsten Hänge abseits der Hauptrouten liegen. Felduntersuchungen bestätigten jedoch, dass dort, wo Straßen in steile Hänge schneiden, ohne dass eine angemessene Stützung vorhanden ist, sie lokale Versagenspunkte schaffen.
Um zu verstehen, warum diese Hänge versagen, sammelte das Team Boden- und Gesteinsproben von elf verschiedenen Erdrutschstellen und testete diese in einem Labor. Die Ergebnisse zeichneten das Bild von Materialien, die nur sehr wenig natürliche Festigkeit besitzen, um sich selbst zusammenzuhalten. Die Bodenproben zeigten eine extrem niedrige Kohäsion, was bedeutet, dass die Partikel nicht gut aneinander haften, sowie moderate Reibungswinkel, was darauf hindeutet, dass das Material bei Nässe leicht gleitet. An einigen Stellen lag der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens bei bis zu zwanzig Prozent, was darauf hindeutet, dass der Boden oft gesättigt ist. Diese Kombination aus schwachem, wassergesättigtem Material und steilem Gelände schafft eine perfekte Voraussetzung für ein Versagen. Die Forscher betrachteten auch die Niederschlagsdaten einer nahegelegenen Wetterstation der letzten elf Jahre. Sie fanden heraus, dass die Region durchschnittlich 1.668 Millimeter Regen pro Jahr erhält, wobei mehr als achtzig Prozent davon während der Monsunzeit zwischen Juni und September fallen. Der Regen fällt nicht nur sanft; er kommt in intensiven Schüben an, wobei einzelne Tage über einhundert Millimeter Niederschlag verzeichneten. Obwohl das Team keine spezifischen Regenfälle direkt mit spezifischen Erdrutschen verknüpfen konnte, da die genauen Daten vieler historischer Rutschungen unbekannt sind, bestätigen die Daten, dass die Region Niederschlagsintensitäten erlebt, die in ähnlichen Gebirgsregionen bekannt dafür sind, flache Erdrutsche auszulösen.
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass das Risiko von Erdrutschen in Chishankhugadhi nicht durch einen einzelnen Faktor verursacht wird, sondern durch das Zusammenspiel von schwacher Geologie, steiler Topographie und schwerem saisonalem Regen, wozu auch menschliche Aktivitäten wie der Straßenbau und der Ackerbau an steilen Hängen beitragen können. Die von ihnen erstellte Anfälligkeitskarte ist keine perfekte Vorhersage darüber, wo der nächste Erdrutsch passieren wird, aber sie dient als wertvolles Screening-Instrument. Sie hilft den lokalen Behörden zu identifizieren, welche Gebiete im Allgemeinen gefährlicher sind und eine genauere Inspektion oder eine bessere Entwässerungsplanung benötigen. Die Forscher betonen, dass ihre Karte zwar eine breite Übersicht bietet, aber keine detaillierten ingenieurtechnischen Untersuchungen für spezifische Standorte ersetzen kann. Für die Menschen, die in diesen Bezirken leben, bieten die Ergebnisse ein klareres Verständnis der Landschaft, in der sie leben, und verdeutlichen, dass der Boden unter ihnen dynamisch ist und dass eine sorgfältige Planung notwendig ist, um sicher neben den Kräften der Natur zu leben.
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