文字通り刺激的な音楽: 山頂の「メロディー」は地滑りの発達に関する手がかりを提供する可能性があると研究者は報告しています。彼らは地震探査法を使用して、アルゴイ・アルプスのホッホフォーゲル山頂がゆっくりと二つに割れる音を聞きました。結果は、楽器の側面を多かれ少なかれきつく引っ張ったのと同様に、山のピッチも岩の張力に応じて変化することを示しています。これにより、差し迫った破壊の進展について結論を導くことが可能になる、と科学者らは述べている。
アルゴイ アルプスのハイライトの 1 つです。標高 2,592 メートルのホッホフォーゲルの頂上は、ドイツとオーストリアの国境にある山のパノラマを支配しています。この印象的な岩の頂上は、印象的な亀裂でも有名です。幅 5 メートル、長さ 30 メートルの亀裂があり、毎月ほぼ 1 センチずつ開きます。つまり、ある時点で大きな暴落が起こるだろう。山塊の南側はオーストリアのホルンバッハタールに崩壊する恐れがある。幸いなことに、約26万立方メートルの岩石はおそらく集落に到達しないだろう。
新しい監視手順
しかし、これは世界の他の不安定な岩石層にも確かに当てはまります。しかし、突発的な土砂災害がいつ起こるかを予測することは現時点では困難です。解体プロセス自体はすでに十分に研究されていますが、より広い空間的状況における長期的な前兆はまだ明らかにされていません。そのため、ポツダムのドイツ地質調査センターのマイケル・ディーツェ率いる科学者たちは、岩塊の動きに関する手がかりの研究に専念している。この高い鳥は、理想的な研究対象として現れました。山頂の岩がいつ、そしてなぜ動くのかを解明するために、彼らは2018年に山に6台の地震計のネットワークを設置した。
ディーツェと彼の同僚が説明しているように、急な斜面では、岩石自体の重量や温度変動によって張力が岩石内に蓄積し、その後、崩壊過程でその張力が解放されることが知られています。ある時点で、材料は非常に不安定になり、ばらばらになります。完全に。この過程の可能性のある兆候を明らかにするために、研究者らは、背の高い鳥の頂点が前後に揺れる頻度を 3 か月間にわたって記録しました。彼らの説明によると、固体の岩石であっても、風や地殻の振動などの外部刺激によって、楽器と同様に振動します。岩石の周波数は張力に依存し、張力は温度、材料応力、岩石の破壊の程度などの要因に影響されます。
特徴的な振動挙動
調査を通じて、科学者たちは、高鳥のピークにおける周波数に繰り返しのこぎり波状のパターンがあることを実証することができました。周波数は、5 ～ 7 日間にわたって 26 ヘルツから 29 ヘルツまで繰り返し増加し、その後元の値に低下しました。 2日以内に。周波数の増加は、岩石内の応力の増加と結びついていました。周波数が低下するにつれて、研究者らは、岩石の亀裂が壊れたときに発生する地震信号など、岩盤接触の破壊に関連する地震信号が増加していることに気づきました。 「スティックスリップ動作」としても知られる、このぎくしゃくした動きによる周期的な緊張の増大と解放は、差し迫った集団衝突の典型的な前兆です。重要なのは、このイベントが近づくほど観測されるサイクルが短くなるため、重要な危険指標となることです。 「私たちの地震学的アプローチを使用することで、この周期的な現象を初めて継続的にほぼリアルタイムで記録し、処理できるようになりました」とディーツェ氏は言います。
測定の過程で、研究者らは別の興味深い発見もした。雪が溶けた後の最初の数か月間は、鋸歯状の応力の蓄積と解放がはっきりと見られたが、そのパターンは干ばつの夏の終わりには消えた。研究者らは、これは水の潤滑効果がなかったためだと考えています。しかし、周波数は一日を通して上昇と下降を繰り返しました。この効果は、岩石が夜間の寒い時間帯に収縮するために発生します。太陽からの熱により岩石が膨張し、小さな亀裂が閉じ、より高い振動周波数が発生します。研究者らは現在、自分たちの方法を使って、これらの毎日および長期のサイクルがどのように関連しているのか、そして深い岩の隙間の水がホッホフォーゲル山頂にどのような影響を与えているのかをより詳細に調べたいと考えている。
しかし、広く使用されるようになるにはおそらく時間がかかるだろう、とディーツェ氏は言う。「私たちは現在、いわば『概念実証』を提供しましたが、今度は別の場所で調査を繰り返す必要があります。技術的には、これは許可されていません。」それはもはやそれほど難しいことではない、とディーツェ氏は言う。 「そして、アルプスの多くの 3,000 山脈で活動が活発化しているため、応用分野はおそらくたくさんあるでしょう」と科学者は言います。
出典: ヘルムホルツ センター ポツダム – ドイツ地球科学研究センター GFZ、専門記事:地球表面のプロセスと地形、doi: 10.1002/esp.5034
