Rizikos valdymas ir geomorfologija

Standartinėje ugdymo programoje nagrinėjame ugnikalnius, žemės drebėjimus, potvynius ir nuošliaužas kaip atskirus, galingus gamtos reiškinius. Suprantame jų jėgą, matome jų poveikį. Tačiau žengus žingsnį giliau, į profesionalaus geografo ar rizikos analitiko pasaulį, atsiveria kur kas sudėtingesnis ir įdomesnis vaizdas. Čia geomorfologija – mokslas apie reljefo formas ir jas kuriančius procesus – susitinka su rizikos valdymu – mokslo ir praktikos sritimi, siekiančia sumažinti gamtos pavojų keliamą žalą visuomenei.

Ši neprivaloma tema – tai tiltas tarp šių dviejų sričių. Tai gilusis pasinėrimas, skirtas tiems, kurie nori suprasti ne tik kas yra pavojus, bet ir kaip jį atpažinti, įvertinti ir galiausiai su juo gyventi. Mūsų tikslas – išmokti „skaityti“ kraštovaizdį. Kalnai, slėniai, upių terasos ir kranto linijos yra ne tik gražūs gamtos vaizdai. Tai yra tūkstantmečius rašyta knyga, kurios puslapiuose įspaustos visos buvusios gamtos stichijos. Išmokus skaityti šią knygą, galima ne tik suprasti praeitį, bet ir daug tiksliau prognozuoti ateities grėsmes.

Aiškinsimės, kaip geomorfologiniai tyrimai tampa pagrindu sudarant rizikos žemėlapius, kodėl du vienodo stiprumo žemės drebėjimai gali sukelti radikaliai skirtingas pasekmes skirtingose visuomenėse ir kaip šiuolaikinės technologijos, tokios kaip LiDAR ir GIS, leidžia mums pamatyti tai, kas plika akimi nematoma. Tai tema, jungianti geologiją, geografiją, sociologiją, ekonomiką, inžineriją ir politiką, siekiant atsakyti į vieną esminį klausimą: kaip mums, kaip visuomenei, saugiai ir tvariai gyventi dinamiškoje Žemės planetoje?

Katastrofos neįvyksta vakuume. Jos yra ilgalaikių geologinių ir geomorfologinių procesų kulminacija. Todėl pirmasis žingsnis rizikos valdymo link – atpažinti tuos kraštovaizdžio bruožus, kurie išduoda aktyvius procesus. Galime išskirti dvi pagrindines pavojų grupes, remiantis juos sukeliančiomis jėgomis.

Endogeniniai pavojai: nerami planetos gelmė

Tai pavojai, kylantys dėl Žemės viduje vykstančių procesų, daugiausia susijusių su litosferos plokščių tektonika. Jų palikti pėdsakai kraštovaizdyje yra akivaizdūs ir ilgaamžiai.

Egzogeniniai pavojai: paviršiaus jėgų galia

Tai pavojai, kylantys dėl procesų, vykstančių Žemės paviršiuje ir atmosferoje. Jie dažnai yra tiesiogiai susiję su klimatu ir hidrologija, todėl jų dažnis ir intensyvumas gali didėti dėl klimato kaitos.

Anksčiau geomorfologas didžiąją dalį laiko praleisdavo lauke, vaikščiodamas po vietovę ir rankiniu būdu atlikdamas matavimus. Šiandien, nors lauko darbai išlieka svarbūs, technologijos leidžia surinkti ir apdoroti milžinišką kiekį duomenų apie Žemės paviršių su neįtikėtinu tikslumu.

Lazerinis skenavimas iš oro (LiDAR)

LiDAR (angl. Light Detection and Ranging) – tai nuotolinio stebėjimo technologija, kuri veikia panašiai kaip radaras, tik naudoja ne radijo, o lazerio spindulius. Iš lėktuvo ar drono į žemę siunčiami milijonai lazerio impulsų per sekundę. Matuojant laiką, per kurį impulsas grįžta atgal, sukuriamas itin detalus, trimatis Žemės paviršiaus taškų debesis.

Kodėl tai revoliucija geomorfologijoje ir rizikos vertinime? LiDAR gali „pramatyti“ augaliją. Analizuojant duomenis, galima skaitmeniniu būdu „pašalinti“ medžius ir pastatus ir pamatyti grynąjį Žemės paviršių (angl. bare earth model). Tai leidžia:

• Aptikti senas nuošliaužas, paslėptas po mišku, ir taip identifikuoti nestabilius šlaitus.
• Nustatyti aktyvius tektoninius lūžius pagal vos kelių centimetrų aukščio sprūdžio atbrailas.
• Itin tiksliai modeliuoti potvynių užliejamas teritorijas, atsižvelgiant į menkiausius reljefo nelygumus.
• Stebėti krantų erozijos pokyčius, lyginant kelių skirtingų metų LiDAR duomenis.

Sintetinės apertūros radaras (InSAR)

InSAR (angl. Interferometric Synthetic Aperture Radar) yra palydovinė technologija, leidžianti matuoti Žemės paviršiaus deformacijas kelių milimetrų tikslumu. Ji veikia palyginant du to paties regiono radarinius vaizdus, padarytus skirtingu laiku. Iš skirtumo tarp vaizdų sukuriama interferograma, kuri spalvomis parodo, kur ir kiek žemės paviršius pakilo arba nusileido.

Taikymas rizikos vertinime:

• Vulkanų stebėsena: InSAR leidžia pastebėti ugnikalnio šlaitų „išsipūtimą“ – ženklą, kad po paviršiumi kaupiasi magma. Tai yra vienas svarbiausių artėjančio išsiveržimo indikatorių.
• Žemės drebėjimų tyrimai: Po žemės drebėjimo InSAR tiksliai parodo, kur ir kaip deformavosi Žemės pluta, padedant patikslinti lūžio modelį.
• Nuošliaužų monitoringas: Technologija gali aptikti labai lėtą šlaito slinkimą, perspėjant apie galimą greitą nuošliaužą ateityje.

Geografinės informacinės sistemos (GIS)

GIS – tai ne tiesiog skaitmeninių žemėlapių kūrimo programa. Tai galinga erdvinės analizės platforma. Ji leidžia sujungti, analizuoti ir vizualizuoti skirtingus duomenų sluoksnius, kad būtų galima priimti pagrįstus sprendimus. Rizikos valdyme GIS naudojamos kuriant rizikos žemėlapius:

1. Pavojaus sluoksnis: Geomorfologiniai duomenys sujungiami su istoriniais duomenimis, siekiant nustatyti teritorijas, kuriose tikėtina nuošliauža, potvynis ar seisminis aktyvumas.
2. Poveikio sluoksnis: Pridedami duomenys apie gyventojų tankumą, pastatų išdėstymą, kelių tinklą, ligonines, mokyklas.
3. Pažeidžiamumo sluoksnis: Pridedami socialiniai-ekonominiai duomenys, pvz., vidutinės pajamos, gyventojų amžiaus struktūra, statybos tipas.

Sujungus šiuos sluoksnius, GIS analizė leidžia nustatyti ne tik tai, kur gali įvykti pavojus, bet ir kurioms bendruomenėms ir infrastruktūros objektams kyla didžiausia rizika. Tai padeda planuoti evakuacijos maršrutus, skirti išteklius prevencijai ir stiprinti labiausiai pažeidžiamas vietas.

Turėti detalų rizikos žemėlapį yra tik pusė darbo. Svarbiausias klausimas – ką daryti su šia informacija? Rizikos valdymo strategijos skirstomos į dvi dideles grupes: struktūrines ir nestruktūrines. Efektyviausias valdymas dažniausiai apima abiejų tipų priemonių derinį.

Struktūrinės priemonės: inžineriniai sprendimai

Tai fizinės konstrukcijos ir statiniai, skirti apsisaugoti nuo pavojaus arba sušvelninti jo poveikį. Jos yra brangios, tačiau tam tikrose situacijose – būtinos.

• Apsauga nuo potvynių: Pylimai, dambos, užtvankos, vandens saugyklos. Nors jos efektyviai sulaiko vandenį, gali sukelti ir nenumatytų pasekmių. Pavyzdžiui, pylimai sukuria klaidingą saugumo jausmą (angl. levee effect), skatindami žmones statytis dar arčiau upės, o jei pylimas pralaužiamas, katastrofos mastas būna daug didesnis.
• Apsauga nuo nuošliaužų: Atraminės sienos, šlaitų sutvirtinimo tinklai, drenažo sistemos šlaito gruntiniam vandeniui nuleisti.
• Apsauga nuo krantų erozijos: Bangolaužiai (statomi statmenai krantui, siekiant sulaikyti nešmenis ir auginti paplūdimį), molai, dirbtinis paplūdimio maitinimas (smėlio pylimai).
• Apsauga nuo žemės drebėjimų: Seismiškai atsparių pastatų projektavimas ir statyba. Tai viena efektyviausių priemonių gyvybėms išsaugoti.

Nestruktūrinės priemonės: politikos ir visuomenės sprendimai

Tai priemonės, kurios nekeičia paties pavojaus, bet keičia visuomenės elgesį ir pažeidžiamumą. Jos dažnai yra pigesnės ir tvaresnės ilguoju laikotarpiu.

• Teritorijų planavimas ir žemėnaudos reguliavimas: Tai pati efektyviausia, bet politiškai sudėtingiausia priemonė. Principas paprastas: neleisti statyti didelės rizikos zonose. Pavyzdžiui, drausti naujas statybas upės salpoje ar nestabiliame šlaite. Tam būtini detalūs geomorfologiniai pavojaus žemėlapiai.
• Išankstinio perspėjimo sistemos: Potvynių prognozavimo sistemos, cunamių perspėjimo bujos vandenynuose, ugnikalnių stebėsenos tinklai. Svarbiausia ne tik techniškai užfiksuoti artėjantį pavojų, bet ir užtikrinti, kad informacija laiku ir suprantamai pasiektų gyventojus.
• Visuomenės švietimas ir pratybos: Informuota ir pasirengusi visuomenė yra atsparesnė. Gyventojai turi žinoti, kaip elgtis žemės drebėjimo metu, kur yra evakuacijos keliai, ką turėti „išgyvenimo krepšyje“.
• Draudimas ir finansiniai mechanizmai: Rizikos pasidalijimas per draudimo sistemas. Vyriausybės gali subsidijuoti draudimą pavojaus zonose arba sukurti specialius atstatymo fondus.

Atvejo analizė: Nyderlandai – „Gyvenimas su vandeniu“

Nyderlandai yra tobulas rizikos valdymo pavyzdys. Daugiau nei ketvirtadalis šalies teritorijos yra žemiau jūros lygio, todėl kova su potvyniais čia yra nacionalinės tapatybės dalis. Šimtmečius olandai statė pylimus ir sausino polderius („kovos su vandeniu“ paradigma). Tačiau po kelių didelių potvynių XX a. pabaigoje ir suvokus klimato kaitos grėsmę, požiūris pasikeitė. Buvo pereita prie „gyvenimo su vandeniu“ filosofijos, kuri įgyvendinama per programą „Vietos upei“ (angl. Room for the River).

Pagrindinis principas – nebe siaurinti upę aukštais pylimais, o, atvirkščiai, suteikti jai daugiau erdvės išsilieti potvynių metu. Priemonės apėmė:

• Pylimų atitraukimą toliau nuo upės, taip praplatinant salpą.
• Salpos gilinimą, kad joje tilptų daugiau vandens.
• Laikinų polderių įrengimą, kurie būtų užliejami per didžiausius potvynius.
• Kliūčių upės vagoje šalinimą.

Tai puikus integruoto požiūrio pavyzdys, kai inžineriniai (struktūriniai) sprendimai derinami su gamtiniais ir socialiniais (nestruktūriniais) sprendimais. Užuot kovojus su gamta, ieškoma būdų su ja darniai sugyventi.

Nors mūsų gebėjimas suprasti ir valdyti gamtos pavojus nuolat tobulėja, ateityje laukia nauji, dar sudėtingesni iššūkiai. Du pagrindiniai veiksniai keičia rizikos peizažą: klimato kaita ir didėjantis pasaulio sistemų sudėtingumas.

Klimato kaita – rizikos daugiklis

Klimato kaita nekuria naujų pavojų tipų, tačiau ji veikia kaip rizikos daugiklis (angl. risk multiplier), didindama daugelio egzogeninių pavojų dažnį ir/arba intensyvumą:

• Potvyniai: Dėl kylančios vidutinės temperatūros atmosferoje gali išsilaikyti daugiau drėgmės, todėl didėja ekstremalių liūčių tikimybė. Tirpstantys kalnų ledynai didina upių nuotėkį ir potvynių riziką pasroviui.
• Nuošliaužos: Intensyvios liūtys įsotina gruntą vandeniu, mažina jo stabilumą ir provokuoja nuošliaužas. Tirpstantis amžinasis įšalas arktiniuose ir kalnų regionuose destabilizuoja šlaitus.
• Sausros ir gaisrai: Ilgesni ir intensyvesni karščio periodai didina sausrų ir miškų gaisrų riziką.
• Krantų erozija: Dėl kylančio jūros lygio ir dažnėjančių audrų bangos pasiekia aukštesnes kranto dalis ir ardo jas intensyviau.

Tai reiškia, kad rizikos žemėlapiai, sukurti remiantis istoriniais duomenimis, gali nebeatitikti ateities realybės. Rizikos valdymas turi tapti adaptyvus ir nuolat atnaujinamas, atsižvelgiant į naujausias klimato kaitos prognozes.

Kompleksinės ir kaskadinės katastrofos

Šiuolaikinis pasaulis yra itin susijęs. Miestai, energetikos tinklai, tiekimo grandinės ir finansų sistemos veikia globaliu mastu. Dėl šio sudėtingumo didėja kaskadinių katastrofų (angl. cascading disasters) rizika, kai vienas įvykis sukelia grandininę reakciją ir sutrikimus visai nesusijusiose srityse.

Pavyzdžiui, 2011 m. žemės drebėjimas ir cunamis Japonijoje (gamtinis pavojus) pažeidė Fukušimos atominę elektrinę, sukeldamas branduolinę avariją (technologinis pavojus). Šis jungtinis NaTech (angl. Natural-Technological) įvykis ne tik privertė evakuoti šimtus tūkstančių žmonių, bet ir sutrikdė globalias automobilių ir elektronikos dalių tiekimo grandines, sukeldamas ekonominių nuostolių visame pasaulyje.

Ateities rizikos valdymas turi atsižvelgti ne tik į atskirus pavojus, bet ir į jų tarpusavio sąveikas bei kritinės infrastruktūros pažeidžiamumą.

Apibendrinimas: nuo reakcijos prie atsparumo

Išmokę skaityti geomorfologinius pėdsakus kraštovaizdyje, supratę rizikos sudedamąsias dalis ir pasitelkę šiuolaikines technologijas, galime pereiti nuo reaktyvaus atsako į jau įvykusias katastrofas prie proaktyvaus atsparumo kūrimo (angl. resilience building). Atspari visuomenė – tai ne ta, kuri išvengia visų pavojų, bet ta, kuri sugeba juos absorbuoti, prisitaikyti ir greitai atsigauti, pasimokydama iš patirties. Būtent čia geografijos mokslas, sujungiantis gamtos ir visuomenės procesų supratimą, vaidina pagrindinį vaidmenį.