Διακυμάνσεις της βαρύτητας προειδοποιούν για μεγάλες πλημμύρες

Δορυφόροι που χαρτογραφούν τοπικές διακυμάνσεις στο βαρυτικό πεδίο της Γης μπορούν να λειτουργήσουν ως σύστημα προειδοποίησης για πλημμύρες στις λεκάνες μεγάλων ποταμών.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Έρβαϊν εξέτασαν αναδρομικά την καταστροφική πλημμύρα που έπληξε τη λεκάνη του ποταμού Μιζούρι το 2011.

Όπως αναφέρουν στην επιθεώρηση Nature Geoscience, η καταστροφή θα μπορούσε να είχε προβλεφθεί πέντε μήνες νωρίτερα από τα δεδομένα των δορυφόρων Grace της NASA, οι οποίοι χαρτογραφούν το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη.

Αντίθετα από ό,τι θα φανταζόταν κανείς, η δύναμη της βαρύτητας δεν είναι ίδια σε όλη την επιφάνεια της Γης -το βάρος ενός οποιουδήποτε σώματος αλλάζει απειροελάχιστα από περιοχή σε περιοχή.

^{Χάρτης των ανωμαλιών του γήινου βαρυτικού πεδίου από την αποστολή Grace (Πηγή: NASA)}

Ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει τη δύναμη της βαρύτητας σε ένα οποιοδήποτε σημείο της επιφάνειας είναι η απόσταση από το κέντρο της Γης. Ένας άλλος παράγοντας είναικατανομή της μάζας στον πλανήτη, η οποία δεν είναι καθόλου ομοιόμορφη: Τα υπόγεια πετρώματα ποικίλλουν σημαντικά σε πυκνότητα, και επιπλέον το πάχος του φλοιού δεν είναι σταθερό. Τα Ιμαλάια, για παράδειγμα, συγκεντρώνουν μεγαλύτερη μάζα σε σχέση με το βυθό των ωκεανών.

Οποιαδήποτε τοπική αύξηση μάζας ουσιαστικά αυξάνει την δύναμη της βαρύτητας σε αυτή την περιοχή. Αυτό, εξηγούν οι ερευνητές, μπορεί να συμβεί όταν η λεκάνη απορροής ενός ποταμού κορεστεί από τα υπόγεια ύδατα.

Στην περίπτωση της πλημμύρας στο Μιζούρι, η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η αύξηση της μάζας των υπόγειων υδάτων οδήγησε σε μια μικρή αλλά μετρήσιμη αύξηση της βαρύτητας περίπου πέντε μήνες πριν εκδηλωθεί η μεγάλη πλημμύρα.

Μάλιστα τα βαρυτικά δεδομένα βρέθηκαν να έχουν μεγαλύτερη προβλεπτική ισχύ από μετρήσεις της ίδιας της υγρασίας του εδάφους.

Στην πραγματικότητα όμως η νέα προσέγγιση για την πρόβλεψη πλημμυρών δεν θα μπορούσε να είχε αξιοποιηθεί στην πράξη, καθώς η λήψη και η επεξεργασία των σημάτων του Grace είναι μια διαδικασία που μπορεί να χρειαστεί πάνω από τρεις μήνες.

Επιπλέον, το Grace προσφέρει μάλλον χαμηλή ανάλυση και μπορεί να καταγράψει μεταβολές των υπόγειων υδάτων σε λεκάνες έκτασης πάνω από 200.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα -μια έκταση πολύ μεγαλύτερη από την Ελλάδα.

Και ένας άλλος σημαντικός περιορισμός είναι ότι η βαρυτική μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε πλημμύρες που προέρχονται από υπόγεια ύδατα και όχι σε πλημμύρες από καταρρακτώδεις βροχές, όπως συμβαίνει στην Ινδία και το Πακιστάν στη διάρκεια των μουσώνων.

Λύση σε ορισμένα τουλάχιστον από αυτά τα προβλήματα θα μπορούσε να δώσει ο διάδοχος του Grace που προγραμματίζεται να εκτοξευτεί το 2017. Οι νέοι δορυφόροι θα προσφέρουν σημαντικά υψηλότερη ανάλυση και ο χρόνος που απαιτείται για την ανάλυση των δεδομένων θα περιοριστεί στις δύο εβδομάδες.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ