Es gibt einen Grund, warum riesige Erdfälle weiterhin Dinge verschlucken, aber wir können dafür sorgen, dass es aufhört

Zunächst verschluckte es ein Auto. Ein paar Stunden später zwei terrassiert Gebäude . Am 20. Januar um 21 Uhr, a Krater In der Walmer Street in Manchester erschien ein 4 Quadratmeter großes Gebäude.

Ein weiteres Erdloch schockierte schottische Wanderer vor Ort. Schlucken am 4. Februar ein Abschnitt des Küstenwegs zwischen Dysart und West Wemyss. Und Anfang März öffnete sich in Cumbria ein Erdfall darunter ein Bauer, der ein Quad fährt . Er wurde von der Feuerwehr gerettet und ins Krankenhaus gebracht.

Dies sind nur aktuelle Beispiele aus Großbritannien. Dass sich der Boden öffnet und alles verschlingt, was sich ihm in den Weg stellt, kommt ziemlich häufig vor. Global Mit jedem Temperaturanstieg um 0,1 °C nimmt die Zahl der Erdfälle um 1 bis 3 Prozent zu.

Am 8. Januar um 6.30 Uhr öffnete sich in Neapel ein besonders großes Erdloch. Das 20 Meter tiefe und 50 Meter breite Loch plötzlich auf dem Parkplatz des Krankenhauses Ospedale del Mare. Es verschluckte einen länglichen Teil des Parkplatzes, verursachte einen Stromausfall und erzwang die vorübergehende Schließung einer Einrichtung Coronavirus Patienten.

Luftaufnahmen zeigen ein Erdloch, das auf einem Krankenhausparkplatz in Neapel, Italien, entstanden ist und eine Einrichtung für genesende COVID-19-Patienten zur vorübergehenden Schließung gezwungen hat.

Feuerwehrleute sagten, es scheine keine Verletzten gegeben zu haben, aber drei Autos seien hineingestürzt. https://t.co/4pjpSI85ag pic.twitter.com/mqU8XRM4TT

– ABC-Nachrichten (@ABC) 8. Januar 2021

In Neapel kommen Dolinen besonders häufig vor. Mehr als 190 Zwischen 1915 und 2010 kam es in der Stadt zu Unfällen mit etwa zwei bis vier größeren Unfällen pro Jahr.

A Kürzlich durchgeführte Studie Auf dem historischen Galopp von Neapel hat neun historische Kirchen identifiziert, bei denen ein unmittelbares Risiko besteht, und bei weiteren 57, bei denen das Risiko eines katastrophalen Bodeneinsturzes besteht.

Dolinen sind kein neues oder gar bizarres Phänomen. Sie entstehen auf natürliche Weise, wenn sich Mineralien unter der Landoberfläche nach und nach im Regenwasser auflösen und Hohlräume bilden. Das plötzliche Auftreten einer Erdfalle tritt auf, wenn Wasser den Boden um und über Hohlräumen gerade so weit auflockert, dass der darüber liegende Boden hineinfallen kann.

Aber diese gruseligen Phänomene entstehen viel häufiger durch den historischen Eingriff der Menschheit in den Boden.

Die Zunahme aufdringlicher Bauarbeiten, der Tiefbau, die schlecht verwaltete Vergrabung von Bau- und Abbruchabfällen und vor allem Klimaveränderungen, die zu stärkeren Regenfällen führten, haben alle zu dem jüngsten ungewöhnlichen Anstieg der Zahl der Erdfälle geführt.

Die meisten Menschen denken nicht viel über den Boden nach. Vielleicht ist das nicht überraschend – es scheint nicht viel zu bedenken.

Unsere Beziehung zu ihm ist normalerweise einseitig und hat ein einziges Ziel: Wir wollen es „verbessern“ oder nutzen, um die von uns gewünschte funktionale Dienstleistung zu erbringen – es in ein starkes Fundament für Gebäude umzuwandeln oder es als Mineralienquelle zu nutzen oder Wasser.

Aber der Boden ist tatsächlich ein komplexes und fein abgestimmtes System, eine Kombination aus vielen Komponenten – Gestein, Mineralien, Bakterien, Pflanzen – die unabhängig voneinander arbeiten und leben, aber kontinuierlich miteinander interagieren, um die feste Oberfläche und den Boden zu schaffen, auf dem wir leben und für selbstverständlich halten.

Durch die Störung dieser natürlichen Komponenten und ihrer Harmonie können Naturgefahren wie Dolinen entstehen.

Das Erdloch von Neapel

Lassen Sie uns anhand der Doline von Neapel untersuchen, wie dies in der Praxis tatsächlich geschieht.

Das Krankenhaus Ospedale del Mare liegt auf einem Felsen namens „phonolitischer Tephrit“. Der Begriff Tephrit stammt aus dem Griechischen Tephra , was Asche bedeutet. Dies ist ein poröses und sprödes Gestein mit einer ausgeprägten gelblich-grauen Farbe.

Römische Bauherren verwendeten diesen Stein zunächst als Baustein. Jahrhundertelange Steinbrüche führten zur Bildung eines Komplexes Netzwerk von Hohlräumen unter Neapel, wie man sie in der Steinfassade der Sarno-Bäder in Pompeji sehen kann. Die Hohlräume liegen unter sandiger Asche und einer obersten Schicht städtischen Bodens, vermischt mit Abfällen und Bauschutt.

Der oberste Boden ist reich an Kalzium und interagiert auf natürliche Weise mit Kohlendioxid aus der Atmosphäre, um sehr lösliche Karbonate zu erzeugen. Dieser Mutterboden war angeschlagen in drei Sturmtagen im Dezember 2020.

Es dauerte fünf Tage, bis das Hochwasser durch historische Zugangsschächte in den Boden versickerte, die löslichen Karbonate wegspülte, den Hohlraum lockerte und die Erdfalle auslöste.

Herkömmlicherweise wird natürlicher Boden durch Verdichten und Verfugen (Injizieren von Chemikalien wie Zement in den Boden) zu Baugrund für Gebäude und Straßen verarbeitet. Natürliche Poren im Boden werden entweder zerstört oder mit Chemikalien gefüllt.

Für den Boden bedeuten weniger Poren eine bessere Festigkeit, aber auch das Eindringen größerer Regenwassermengen in den Boden durch weniger und engere Öffnungen. Diese starke Versickerung kann lösliche Mineralien wegspülen, den Boden um vergrabene Hohlräume lockern und Erdfälle verursachen.

Wie können wir also verhindern, dass das passiert?

Neue Grundlagen

In den letzten zwei Jahrzehnten haben Forscher versucht, neue Methoden zur Bebauung des Bodens zu etablieren, die den Anforderungen der Städte gerecht werden, aber die natürlichen Systeme des Bodens nicht stören.

Zum Beispiel, Forscher an der Strathclyde University haben mithilfe von Pilzen unglaublich haltbare, komplexe wurzelartige Netzwerke aus Naturfasern im Boden gebildet, um ihn zusammenzuhalten. Dabei handelt es sich um Fasern, die sich bei Beschädigung sogar selbst erholen können.

Und in Newcastle Forscher sind gentechnisch veränderte Bakterien, die den Boden zu einem „adaptiven lebenden Material“ machen, sodass er sich als Reaktion auf Belastung selbst stärkt.

Doch die „Produkte“ dieser Techniken können die natürlichen Hohlräume im Boden verstopfen. Auch die Wirksamkeit dieser Techniken in tieferen Böden, insbesondere in städtischen Böden, die mit Bauschutt vermischt sind, muss noch nachgewiesen werden.

Mein Forschungsteam untersucht Möglichkeiten, natürliche Hohlräume im städtischen Boden von der Oberfläche bis in die Tiefe in drei technischen Schichten zu stärken: einer Kruste, einem Oberboden und einem Untergrund.

Wir entwickeln natürliche Bakterien in der Kruste um ein sehr klebriges, leimartiges Gel abzugeben und die Erdkörner zusammenzubinden. Darunter ist der Oberboden leicht, lebendig und atmungsaktiv, reich an organische Fasern die Bodenkörner miteinander verweben.

Wir Ingenieur Diese organischen Fasern ermöglichen eine deutlich stärkere Dehnung, bevor sie bei Bodenbewegungen reißen. Der Untergrund in städtischen Gebieten ist meist reich an Bauschutt. Wir entwickeln Möglichkeiten für diese Abfälle, sich vom Kohlendioxid im Boden zu ernähren und sich in sehr starke Fasern umzuwandeln.

Viele Ingenieure sind der Meinung, dass die Art und Weise, wie Menschen mit dem Boden umgehen, unproduktiv, schädlich und ebenso rückständig ist wie unser Umgang mit gefährdeten Arten, empfindlichen Ökosystemen und dem Klima selbst. Wir müssen die jahrhundertealten natürlichen Ingenieurfähigkeiten des Bodens nutzen, um eine nachhaltigere Welt aufzubauen.

Arya Assads Langroudi , Dozent für Geotechnik, Universität von East London .

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