Topniejący lód zagraża infrastrukturze
Wieloletnia (inaczej wieczna) zmarzlina to zjawisko zachodzące w specyficznych warunkach. Dotyczy długotrwałego utrzymywania się - niezależnie od pory roku - części skorupy ziemskiej w temperaturze niższej niż punkt zamarzania wody. Obejmuje głównie większość Alaski i północnej Kanady, a także dużą część Syberii. Punktowo występuje także w innych miejscach na świecie.
Jej rozmarzanie staje się nie tylko problemem klimatycznym, ale też poważnym wyzwaniem dla infrastruktury - co przede wszystkim stanowi zagrożenie dla zamieszkałych terenów Arktyki.
W nowej publikacji, otwiera się w nowym oknie w "Communications Earth & Environment" badacze sugerują, że do końca XXI wieku zagrożonych osiadaniem gruntu może być około 80 proc. budynków, 60 proc. dróg i 90 proc. rurociągów analizowanych w regionie Alaska Arctic Slope.
Do wczesnej identyfikacji obszarów narażonych na niebezpieczeństwo wynikające z rozmarzania zmarzliny można wykorzystać wyposażone w czujniki drony.
Rozmarzanie wieloletniej zmarzliny i płynące z tego zagrożenia
Kiedy lód topnieje, grunt może nierównomiernie osiadać. To niesie za sobą szereg zagrożeń - przechylające się budynki, zapadające drogi, uszkodzone rurociągi oraz szybsza erozja wybrzeża. Szacunki przywołane w nowym artykule, otwiera się w nowym oknie prof. Ming Xiao na łamach "The Conversation" wskazują, że tylko na Alasce potencjalne szkody w budynkach i drogach mogą opiewać na ok. 37-51 miliardów dolarów.
Jak szybko reagować, by chronić ludzi przed niebezpieczeństwem i minimalizować szkody? Tradycyjne metody nie wystarczą, ponieważ warunki pod ziemią mogą bardzo różnić się nawet w obrębie jednego miasta. Wiercenia są natomiast drogie i pracochłonne.
Rozwiązaniem mogą być drony wyposażone w czujniki elektromagnetyczne. Pozwoli to bezkontaktowo badać grunt i lokalizować miejsca, gdzie zmarzlina prawdopodobnie już rozmarza, docierając nawet do trudno dostępnych miejsc.
Drugim ważnym elementem jest tworzenie cyfrowych bliźniaków terenów. Modele, na bieżąco aktualizowane danymi z czujników pomiarowych, mogą pomóc przewidywać zmiany w zmarzlinie i wpływ topnienia lodu na infrastrukturę.
Technologie te są już od paru lat testowane na Alasce.
Wczesne reagowanie. Pomogą drony i cyfrowe bliźniaki?
W przypadku postępującej degradacji rozmarzająca wieloletnia zmarzlina będzie coraz bardziej zagrażać budynkom, drogom i rurociągom. Dlatego kluczowe staje się wczesne wykrywanie zagrożeń i dostosowanie infrastruktury do szybko zmieniających się warunków.
Zamiast więc reagować dopiero wtedy, gdy dojdzie do zniszczeń, specjaliści sugerują połączenie nowoczesnych metod w celu wczesnego ostrzegania i reagowania. Wówczas łatwiej będzie monitorować zmiany i decydować - co naprawiać, co wzmacniać, a co przenosić.
