Remote sensing as a tool for assessing landslide impacts on coastal waters at Porchat Island (SE Brazil)

तटीय जल अक्सर पोस्टकार्डों में दिखने वाले शांत, स्पष्ट दर्पणों की तरह नहीं होता है; वे गतिशील, जीवित प्रणालियाँ हैं जहाँ भूमि और समुद्र लगातार सामग्रियों का आदान-प्रदान करते हैं। जब खड़ी पहाड़ियों पर बने शहर में बारिश होती है, तो पानी फुटपाथ से बहकर आता है, मिट्टी और मलबे को अपने साथ समेट लेता है और समुद्र में गिर जाता है। तलछट (सेडिमेंट) का यह प्रवाह पानी के रंग और स्पष्टता को बदल देता है, जिसे टर्बिडिटी (turbidity) कहा जाता है। स्वस्थ पारिस्थितिक तंत्रों में, ये परिवर्तन आमतौर पर क्रमिक होते हैं, लेकिन जब भूस्खलन होता है, तो यह बदलाव अचानक और व्यापक हो सकता है, जो एक ही क्षण में समुद्र में टन मिट्टी डाल देता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि ऐसी घटनाएँ होती हैं, लेकिन उन्हें ट्रैक करना कठिन है। पारंपरिक तरीकों के लिए शोधकर्ताओं को नावों के माध्यम से बाहर जाना पड़ता है और पानी के नमूने एकत्र करने पड़ते हैं, जो एक धीमी प्रक्रिया है और अक्सर घटना के चरम को पकड़ने में विफल रहती है। हालाँकि, आज, कक्षा में घूम रहे उपग्रह एक अलग दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, जो पृथ्वी की सतह की उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां हर कुछ दिनों या वास्तव में हर दिन कैप्चर करते हैं, जिससे हम इन पानी के नीचे के प्लूम (plumes) को बनते, फैलते और मिटते हुए लगभग वास्तविक समय में देख सकते हैं।

29 अप्रैल, 2025 को, साओ पाउलो, ब्राजील के तट पर स्थित पोर्चैट आइलैंड (Porach Island), जो एक घनी आबादी वाला क्षेत्र है, पर इस परस्पर क्रिया का एक नाटकीय उदाहरण देखने को मिला। राज्य की स्वच्छता कंपनी के एक जल पाइपलाइन फट गया, जिससे एक खड़ी, अस्थिर ढलान पर पानी का एक विशाल आयतन निकल पड़ा। पानी के बल ने एक भूस्खलन को प्रेरित किया, जिससे अनुमानित 86et0,000 घन मीटर मिट्टी, चट्टान और वनस्पति विस्थापित हो गई। यह मलबा जमीन पर नहीं रुका; यह बगल के तटीय जल में फिसल गया, जिससे तलछट का एक दृश्य बादल बन गया जो खाड़ी में फैल गया। इस घटना ने समुद्र को वास्तव में कैसे बदला, इसे समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने उपग्रह इमेजरी का उपयोग किया, जिसमें फटने से पहले और बाद में पानी की निगरानी के लिए दो अलग-अलग प्रकार के सेंसरों का उपयोग किया गया। उनका लक्ष्य यह मापना था कि पानी कितना धुंधला हुआ, प्रकाश कितनी गहराई तक प्रवेश कर सका, और हवा तथा लहरों के जवाब में तलछट कैसे आगे बढ़ी।

टीम ने दो उपग्रह प्रणालियों से डेटा का उपयोग किया: सेंटिनल-2 (Sentinel-2), जो हर पांच दिनों में विस्तृत चित्र प्रदान करता है, और प्लैनेटस्कोप (PlanetScope), जो उसी स्थान का दैनिक दृश्य और भी सूक्ष्म विवरण के साथ प्रदान करता है। वायुमंडलीय हस्तक्षेप को ठीक करने के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष सॉफ़्टवेयर के साथ इन छवियों को प्रोसेस करके, वैज्ञानिक पानी में निलंबित पदार्थों (suspended matter) की सांद्रता की गणना कर सके। भूस्खलन से पहले, 15 अप्रैल को, द्वीप के पास के पानी में निलंबित पदार्थ की औसत मात्रा 11.15 ग्राम प्रति घन मीटर थी। घटना के बाद, 2 मई को, यह संख्या लगभग दोगुनी होकर 21.09 ग्राम प्रति घन मीटर हो गई। पानी भी काफी कम पारदर्शी हो गया। वह गहराई जिस पर एक मानक सफेद डिस्क, जिसे सेकी डिस्क (Secchi disk) कहा जाता है, देखी जा सकती थी, वह 2.01 मीटर से घटकर केवल 1.12 मीटर रह गई। ये परिवर्तन द्वीप के ठीक बगल में सबसे गंभीर थे, जबकि पड़ोसी खाड़ियों में बहुत छोटे बदलाव देखे गए, जिससे पुष्टि हुई कि भूस्खलन ही इस व्यवधान का प्राथमिक स्रोत था।

इस अध्ययन का सबसे मूल्यवान पहलू समय के साथ तलछट के बादल की गति को ट्रैक करने की क्षमता थी, जो प्लैनेटस्कोप उपग्रह से प्राप्त दैनिक छवियों के कारण संभव हो पाया। 30 अप्रैल को, फटने के अगले दिन, तलछट के प्लूम ने 7.50 वर्ग किलोमीटर का क्षेत्र कवर किया, जो द्वीप से फैलता हुआ धुंधले पानी का एक विशाल विस्तार था। हालाँकि, यह बादल लंबे समय तक बड़ा नहीं रहा। 2 मई तक, प्रभावित क्षेत्र सिकुड़कर 2.02 वर्ग किलोमीटर रह गया। 4 मई तक, प्लूम उपग्रह छवियों में दिखाई देना बंद हो गया। यह तीव्र गायब होना तलछट के लुप्त होने के कारण नहीं था, बल्कि समुद्र की प्राकृतिक शक्तियों के कारण था। इस अवधि के दौरान, हवा और लहरें अपेक्षाकृत कमजोर थीं, और लहरों की दिशा बदल गई, जिससे तलछट को खाड़ी के केंद्र की ओर धकेल दिया गया जहाँ स्थानीय धाराओं ने सामग्री को पतला और विसरित (dilute and disperse) कर दिया। अध्ययन बताता है कि पानी की प्राकृतिक ऊर्जा तलछट को व्यापक महासागर में वापस मिलाने के लिए पर्याप्त थी, जिससे कुछ ही दिनों के भीतर सतह साफ हो गई।

शोधकर्ताओं ने पानी के जैविक स्वास्थ्य को भी देखा, विशेष रूप से क्लोरोफिल-ए (chlorophyll-a) को मापा, जो शैवाल में पाया जाने वाला एक वर्णक है जो पौधों के जीवन की उपस्थिति को दर्शाता है। उन्होंने पाया कि इस वर्णक का स्तर दिन-प्रतिदिन बदलता रहा, लेकिन कोई स्पष्ट उछाल या गिरावट नहीं मिली जिसे सीधे भूस्खलन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सके। डेटा ने दिखाया कि तलछट के बादल ने तुरंत शैवाल के बड़े प्रसार (bloom) या अचानक मृत्यु को ट्रिगर नहीं किया, हालांकि वैज्ञानिकों ने नोट किया कि बहुत अधिक कीचड़ की उपस्थिति कभी-कभी उपग्रह की शैवाल को सटीक रूप से मापने की क्षमता में बाधा डाल सकती है। सतह के नीचे क्या हो रहा था, इसकी पुष्टि करने के लिए प्रत्यक्ष जल नमूनों के बिना, टीम केवल उपग्रह डेटा को पूर्ण तथ्यों के बजाय सापेक्ष परिवर्तनों के रूप में व्याख्या कर सकती थी। उन्होंने यह भी नोट किया कि भूस्खलन से पहले के दिनों में हुई भारी बारिश ने शायद मिट्टी को पहले ही संतृप्त कर दिया था, जिससे पाइप फटने से पहले ही जमीन अस्थिर हो गई थी, और 30 अप्रैल को ली गई प्रारंभिक छवियां आंशिक रूप से बादलों से ढकी हुई थीं, जिससे प्लूम के आकार के माप में थोड़ा विरूपण हो सकता था।

यह घटना तटीय वातावरण की निगरानी में एक महत्वपूर्ण अंतर को उजागर करती है। पारंपरिक निगरानी कार्यक्रम अक्सर निर्धारित दौरों पर निर्भर होते हैं जो अचानक आई आपदा को पूरी तरह से मिस कर सकते हैं। इस मामले में, भूस्खलन शहरी बुनियादी ढांचे की विफलता और प्राकृतिक भूगर्भीय जोखिमों के बीच की परस्पर क्रिया का सीधा परिणाम था, जो तटीय शहरों में एक आम होता जा रहा संयोजन है। अध्ययन दर्शाता है कि उच्च-रिज़ॉल्यूशन रिमोट सेंसिंग एक त्वरित प्रतिक्रिया उपकरण के रूप में कार्य कर सकता है, जिससे अधिकारियों को यह देखने में मदद मिलती है कि नुकसान कहाँ है, यह कितना फैलता है, और यह कितनी जल्दी साफ होता है। जबकि सतह का पानी एक सप्ताह के भीतर सामान्य स्थिति में लौट आया, अध्ययन चेतावनी देता है कि तलछट संभवतः समुद्र के तल पर जम गया है, जहाँ इसके समुद्री तल और समुद्री जीवन पर दीर्घकालिक प्रभाव अज्ञात हैं। यह कार्य एक शक्तिशाली अनुस्मारक के रूप में कार्य करता है कि जबकि उपग्रह हमें समुद्र की सतह के बारे में बहुत कुछ बता सकते हैं, तटीय आपदा की पूरी कहानी समझने के लिए अक्सर इन हाई-टेक दृश्यों को ज़मीनी जांच के साथ जोड़ने की आवश्यकता होती है।