Klimarelaterte endringer i skredaktivitet i Norge

Abstract

Storbråten, Audhild 2010: Klimarelaterte endringer i skredaktivitet i Norge, Masteroppgave v/Institutt for geologi og bergteknikk, Norges teknisk- naturvitenskapelige universitet, NTNU,Trondheim

De siste årene har jordens befolkning vært vitne til flere naturfenomen som har hatt katastrofale konsekvenser. Økt stormaktivitet, tørke og ekstreme nedbørsmengder er antatt å være noen av følgene av en global oppvarming. Temperaturen på jorden har i gjennomsnitt steget med 0,74grader det siste århundret, og en slik oppvarming av klimasystemet gir økt aktivitet og mer tilgjengelig energi i atmosfæren til nettopp å skape slike ekstreme værfenomen.

For å forstå klimaendringene må man ta både naturlige og menneskeskapte prosesser i betraktning. Jorden påvirkes eksternt hovedsaklig på to måter; ved en endring av jordens posisjon i forhold til solen, og ved endringer i solens egen aktivitet, der begge medfører endring i solinnstråling. Mengden innstråling påvirker jordens interne klimasystem som består av vekselvirkninger mellom atmosfæren, havet, jordoverflaten, fauna og flora, og disse både forsterker og svekker hverandre. Dette naturlige klimasystemet har selv antagelig vært årsak til både istider og mer tropiske tilstander som vi vet har eksistert i tidligere tider.

Mange mener at endringene man ser i dag er for raske til å være naturlige. Basert på nyere forskning anser FNs klimapanel de siste 50 års stadig aksellererende endringer ene og alene som menneskeskapte, og anser det som sannsynlig at det er økningen av menneskeskapte drivhusgasser som er hovedårsaken til økningen av strålingspådrivet de siste 250 årene.

De mest fremtredene klimaendringene i Norge er temperaturstigning, økt nedbørsmengde og mer ekstreme værsituasjoner. Årlig middeltemperatur har økt med nesten 2 grader celsius, og nedbørmengdene med omtrent 20 prosent fra 1900 til i dag. I denne perioden har også antall dager med ekstrem nedbør økt med rundt 50 %. Og det er i de siste 25 - 30 årene at endringen har vært størst.

Basert på disse trendene og klimamodeller med fremskrivinger mot år 2050 og 2100 anslås det en fortsatt økning med hensyn på både temperatur, nedbørsmengde og dager med ekstremnedbør i Norge. Disse endringene vil antageligvis prege Norge og Norges befolkning på flere måter. En av dem er muligheten før økt skredfare. Utløsningsmekanismer for alle de tre skredtypene,steinskred, løsmasseskred og snøskred, kan på forskjellig vis knyttes til temperatur, nedbør eller en kombinasjon av disse. Man ser allerede en relativ økning i våte snøskred sammenliknet med tørre snøskred på grunn av stadig mildere vintre. Snøskred har til nå vært den skredtypen der man i størst grad har klart å korrelere trendendringene til klimaendringer. Steinskred derimot er vanskeligere å knytte mot klimaendringer. Man har indisier, men det statistiske materialet er foreløpig for svakt og ufullkomment til å kunne trekke noen sikker konklusjon.

For jordskred vet man at store nedbørsmengder ofte er utløsende årsak, men for flere av skredene som har gått de siste årene har menneskelig aktivitet vært en viktig medvirkende årsak. Begge skredhendelsene denne oppgaven tar for seg; skredene i Hemne (Sør-Trøndelag) og i Viromdalen(Møre og Romsdal), viste seg å være utløst etter en kort periode med store nedbørsmengder. I Viromdalen var det ekstra påført last, antagelig av en bekk eller et steinsprang som gjorde at de drivende kreftene overskred de stabiliserende i det oppbløtte løsmasse- og vegetasjonsdekket og skredet utløstes. I Hemne var det kortvarig og intens nedbør som var utløsende årsak, men her varåpning av vegetasjonsdekke i skråningen i forbindelse med veien nedenfor en medvirkende faktorfordi det nedsatte stabiliteten i skråningen nedenfor utløsningspunktet.

Funnene i denne undersøkelsen bekrefter derfor teorien om at nedbør er en hovedfaktor for utløsing av jordskred der betingelsene for slike skred er til stede.

Klimarelatert skredaktivitet påvirker sikkerheten ikke bare når vi er ute i naturen, men også når vi ferdes langs veien eller oppholder oss i våre egne hjem. Statistikken tilsier, at det i løpet av de neste 100 årene vil utløses 2 - 3 store fjellskred-, 2- 3 store leirskred- og 3 - 4 store snøskred i Norge, og hver av dem vil kreve mellom 20 til 200 menneskeliv. Tidligere teorier og funnene i denne oppgaven tilsier at nedbør er en viktig utløsende faktor for jordskred. Med den registrerte økningen og antatte fortsatte økninger i nedbørsmengder og ekstremnedbør, er det all grunn til å tro at statistikken over er et underestimat av hva en kan forvente seg i kommende år, både med hensyn på antall hendelser og faren for tap av menneskeliv. For å unngå en slik utvikling må nye standarder settes for planlegging av boliger og veier som tar forholdsregler for skredfare og hinder inngrep som medfører ustabile helninger.

Storbråten, Audhild 2010: Climate related change of avalanche activity in Norway,MSc Thesis, Department of Geology and Mineral Resources Engineering, Norwegian Universityof Science and Technology, Trondheim.

During the last couple of years, human beings have witnessed several natural catastrophes often causing significant consequences. Increasing storm activity, drought and extreme precipitation are some of the predicted results of global warming. The temperature on earth has risen by an average of 0.74 degrees Celsius over the last century. The warming of the earth’s climate system increases the energy level in the system, and increased energy will be available to create such extreme weather situations.

To understand these global changes, both natural and man-made effects on climate change have to be taken into consideration. The earth is, in general, affected externally in two ways; a change of the earth’s position in relation to the sun, and change in the suns activity – where both result in an increase or decrease of the radiant-flux density to the earth. The irradiance affects the earth’s internal climate system which is an interaction between the atmosphere, the sea, the surface of the earth, fauna and flora. These natural factors have been causing large climate variations in the earth’s history without human interaction, with both colder and more tropical conditions.

However, several people are now pointing out that changes are going too fast to be caused by natural factors alone. Based on recent research, the UN’s International Panel on Climate Change’s Fourth Assessment Report "Climate Change 2007", considers it likely that the significant warming over the past 50 years is anthropogenic and that it is mainly caused by an increase of greenhouse gases in the atmosphere.

The most distinctive affects of the climate change in Norway are a rise in both temperature and precipitation, and more extreme weather conditions. The annual mean temperature has increased almost 2 degrees Celsius and the amount of precipitation by almost 20 % from 1900 until today.During this period, the annual number of days with extreme precipitation has increased by around 50 %, and it’s during the last 25-30 years that the increase/raise has been greatest.

Based on these trends and climate models with projections to 2100, a continued increase is expected regarding both temperature, precipitation and extreme weather conditions. These changes will affect Norway and Norwegians in several ways. One is a greater avalanche risk. The trigger mechanisms for all the three types of avalanches: snow avalanches, landslides and rockslides, all include one or several of the parameters, - precipitation, change in temperature or a combination. Already a relative increase of wet (snow) avalanches can be observed due to mildwinters, and it is the slide type where the statistical correlation to weather events till now has been best. Rockslides and – falls have till now been the most difficult to correlate to the climate changes. There is indication but the statistical material is still too weak and a certain conclusioncannot be made.

For debris flows it’s known that large precipitation events often are a triggering factor but the last few years of human activity have been an important contributing factor. This thesis looks into both avalanche types in Hemne (Sør-Trøndelag) and in the valley Viromdalen (Møre ogRomsdal), the slide released after a short period of heavy rainfall. In Viromdalen it is likely that the soil and vegetation cover was exposed to an external load such as a rock fall or a stream from the overland flow, and that this was the releasing mechanism that caused the driving forces to exceed the resistance. In Hemne, the precipitation was the triggering factor but the stability in theslope was weakened due to removal of vegetation when a road below was constructed a number of years previously.

What has been found during these investigations shown in this thesis is that precipitation is a main factor for releasing slides where the conditions for an avalanche are already in place.

Climate related avalanche activity affects safety factor for us, not only outdoor but also driving or back home in our houses. Statistically during the next 100 years 2 -3 large mountain avalanches,2- 3 large clay slides and 3- 4 snow avalanches will occur in Norway and each one of them put at serious risk 20 to 200 human lives. Both existing theory and what have been found in this research shows that precipitation is an important provoking factor for debris flows. With the registered increase of rain and the expected further rise it is hypothesized that the current statistical numbers of slides is an underestimate of what we can expect in the future both regarding the number of slides, material damage and loss of human lives. To avoid this destruction, satisfactory standards of planning for roads, buildings and homes have to be developed, where avalanche risk is considered and actions that cause unstable slopes is prevented.