Erdrutsche und ihre Gefahren für Mensch und Eigentum

Erdrutsche stellen seit jeher eine Gefahr für Menschen und Sachwerte dar. Der Fachbegriff für Erdrutsche und verwandte Phänomene lautet passenderweise „Massenverödung“: Die Ursache der Massenverödung ist zu einem großen Teil die Schwerkraft, die Anziehung kleinerer Teilchen zu einer größeren, dichteren, niedrigeren Masse. Erdrutsche sind möglich, wenn die Teilchen, aus denen das Land besteht, den Zusammenhalt verlieren, der sie bisher an ihrem Platz gehalten hat.

Ein Erdrutsch auf Java im Jahr 1006 n. Chr. staute einen See auf, überflutete ein dicht besiedeltes Gebiet und zerstörte das hinduistische Kulturzentrum von Java. Chinas Katastrophe von 1920 im Kansu-Distrikt – wo ein massiver Erdrutsch aus dicken Lößablagerungen der Art von windverwehtem Mutterboden, der das reiche Farmland im Osten Nebraskas ausmacht – 200.000 Menschen tötete. 

Faktoren, die Erdrutsche verursachen

Es gibt viele Anhaltspunkte für die Gefahr von Erdrutschen. Jedes Gebiet mit Hügeln kann in irgendeiner Form von Erdrutschen betroffen sein. In Gebieten mit trockenem Gestein zeigen Risse und Spalten im Gestein eine Schwäche, die zu Felsstürzen oder anderen Formen der Verschwendung führen kann. Jedes Anzeichen von früheren Erdrutschen – ob neu und deutlich sichtbar oder alt und teilweise von Pflanzen bedeckt – bedeutet, dass die Bedingungen stimmen. 

Die Bodenart ist eine wichtige Bedingung, die zu Rutschungen führen kann. Lehm ist berüchtigt dafür, bei Nässe zu rutschen. Aber jeder lockere, nicht verdichtete Boden, der über einem härteren oder rutschigen Material liegt, kann bei genügend Niederschlag abrutschen. Regen, Schnee und Wasser – Abfluss, Bewässerung, Fluss oder Bach – können ein erhöhtes Risiko von Erdrutschen verursachen. 

Andere natürliche Faktoren, die das Risiko von Bodenbewegungen erhöhen können, sind seismische Aktivitäten durch Erdbeben und Vulkane. In den an den Pazifik angrenzenden Gebieten des „Ring of Fire“ gibt es viele Massenabgänge.

Auch menschliche Aktivitäten verursachen Erdrutsche: 

• Rodung des Landes von Bäumen, Sträuchern und tiefwurzelnden einheimischen Gräsern
• das Pflastern von Flächen und das Überdecken von Boden
• das Abschneiden des Fußes eines Hangs
• sogar das Bewegen von schwerem Gerät über unstabilisierten Boden
• Alle oben genannten menschlichen Handlungen können Erdrutsche auslösen

Felsklassifizierung

Obwohl das, was wir als „das Land“ betrachten, als eine feste Masse erscheinen mag, ist es in Wirklichkeit ein Konglomerat aus einzelnen Partikeln. Auf einer sehr einfachen Ebene können wir davon ausgehen, dass die Erde aus Gestein und Boden besteht, der sich aus erodiertem Gestein zusammensetzt. 

Gesteine werden als Eruptivgestein, metamorphes Gestein oder Sedimentgestein klassifiziert. Eruptive Gesteine, die durch das Abkühlen von geschmolzener Lava und Magma entstehen, sind mit vulkanischer Aktivität verbunden. Obwohl Vulkane ablagern können pyroklastischen Materialien um ihre Schlote in einem Kegel, neigt die geschmolzene Lava dazu, einen flachen Gesteinsstrom zu bilden. 

Sedimentäre Gesteine entstehen, wenn Materialien, Sedimente, aus einer Lösung ausfallen und dann als flache Schichten trocknen. Metamorphe Gesteine sind Sedimente, die durch Hitze, Druck und chemische Einwirkung umgeformt werden. Kurz gesagt, Gesteine sind Sedimente, die durch Hitze, Druck und chemische Einwirkung umgewandelt wurden. Kurz gesagt, Gesteine neigen dazu, in horizontalen Ebenen zu liegen. Hügel und Täler entstehen entweder durch Bewegungen, die die flachen Gesteinsschichten in Hänge kippen, oder durch Erosion, die sich durch die Gesteinsschichten hindurchfrisst, wenn ein Fluss seinen Lauf durch das Land schneidet. 

Wenn die Felsen in einer Atmosphäre existieren würden, in der sie nicht von Wind, Regen oder Temperatur beeinflusst werden, würden sie die harte, kohäsive Textur behalten, die sie zu Felsen und nicht zu Erde macht, aber diese Kräfte erodieren Felsen, brechen sie auseinander und lassen ihren Zusammenhalt an bestimmten Hängen versagen. 

Stellen Sie sich das Land wie ein dreidimensionales Puzzle vor, das aus winzigen Schmutzkörnern zusammengesetzt ist. Solange die Körner zusammengehalten (verdichtet) werden, ist der Boden stabil. Aber wenn etwas die Struktur lockert, fallen die Teile auseinander. 

Vulkanische Aktivität und Erdrutsche

Die dramatischsten Störungen des Bodenzusammenhalts sind auch die offensichtlichsten. Vulkanische Aktivität ist heftig und führt oft zur Emission von Materialien, die selbst zerstörerisch sind. Aber sie sind auch für einen der katastrophalsten Erdrutsche verantwortlich, den „Iahar“, einen Murgang, der den Vulkanhang, den er hinunterrutscht, schnell entvölkert und der noch viel schlimmer sein kann, wenn vulkanische Hitze altes Gletschereis schmilzt. 

Ein Großteil der schlimmsten Zerstörungen im Zusammenhang mit dem Ausbruch des Mt. St. Helens im Südwesten Washingtons im Jahr 1980 wurde durch den Lahar verursacht, der das Tal des Toutle River überspülte und 123 Häuser in Toutle selbst zerstörte. Aber das Fehlen von Gletschern ist kein Schutz vor vulkanisch verursachten Schlammlawinen. Die meisten Vulkanausbrüche werden von starken Regenfällen begleitet.

Die fließende Masse aus Asche und pyroklastischem Schutt, die dem Ausbruch des italienischen Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. folgte, begrub die Stadt Herculaneum so vollständig, dass sie für Jahrhunderte für die Welt verloren war. 

Auch Erdbeben können Massenabtragungen verursachen. In den meisten Fällen reicht die physikalische Erschütterung aus, um den Zusammenhalt zu lösen, der Felsen und Boden an Ort und Stelle gehalten hat. Im Jahr 1959 verursachte das Hebgen Lake Erdbeben im Madison Canyon in Montana, in der Nähe von Yellowstone, einen massiven Felssturz von mehr als 21 Millionen Kubikmetern Gestein. Innerhalb einer Minute rutschten die Gesteinsmassen quer durch das Tal und die gegenüberliegende Wand des Canyons hinauf. 

Das Gebiet war ein beliebtes Touristenziel und hatte zahlreiche Besucher angelockt, als am 17. August 1959 die Erde bebte. Glücklicherweise kamen nur 23 Menschen bei der Katastrophe ums Leben. 

Doch die Ursachen der meisten Erdrutsche sind weit weniger dramatisch. Und, was noch wichtiger ist, sie sind besser vorhersehbar, was bedeutet, dass es möglich ist, die durch Erdrutsche verursachten Verluste zu begrenzen, wenn man sorgfältig plant.

Der Faktor Wasser 

Der vielleicht wichtigste Faktor bei Erdrutschen ist Wasser. Ein wenig Wasser kann die Bodenkohäsion verbessern, indem es die Bodenpartikel „schmiert“, so dass sie sich im nassen Zustand fester zusammenpressen als im trockenen. 

Wenn Sie eine Sandburg am Strand gebaut haben, haben Sie zweifellos experimentiert, um das richtige Maß an Feuchtigkeit zu finden, damit Ihre Burg stehen bleibt.

Wenn Sie zu viel Wasser in den Sand oder irgendeinen Boden geben, schmiert das Wasser die Partikel so sehr, dass der Zusammenhalt zerstört wird und die Wände der Burg zusammenbrechen. Gibt man genug Wasser hinzu, zeigen die Partikel Verflüssigung, ein Prozess, der den wassergesättigten Boden in einen Brei verwandelt, der sich eher wie ein Milchshake als fester Boden verhält. 

Erdrutsche und Felsstürze sind insgesamt die zerstörerischsten und katastrophalsten Formen der Massenverödung. Millionen von Tonnen Gestein und Erde können mit Geschwindigkeiten von mehr als 100 Meilen pro Stunde die Hänge hinunterstürzen. 

Bei dem Erdbeben in Peru im Jahr 1970 brach der westliche Teil des Gipfels des Berges Nievados Huascaran ein und ein Felssturz, der 3.000 Fuß breit und eine Meile lang war, raste mit mehr als 100 Meilen pro Stunde den Berg hinunter und begrub die Stadt Yungay und mehrere nahegelegene Dörfer und tötete dabei 18.000 Menschen. 

Erdrutsche sind im Allgemeinen schnelle Bewegungen, die an Flussufern, Meeresklippen und Berghängen auftreten. Erdrutsche beginnen häufig mit dem Abrutschen von Material hoch oben am Hang und bewegen sich dann entlang einer bestimmten gekrümmten Ebene nach unten und außen. Obwohl Erdrutsche in der Regel weniger dramatisch sind als andere Arten von Massenverlusten, sind die direkten Kosten weit verbreitet und nehmen mit der steigenden Bevölkerungszahl zu. 

Eine Studie der Federal Highway Administration aus dem Jahr 1973 schätzte die jährlichen Reparaturkosten für Erdrutschschäden an Bundesstraßen auf 50 Millionen Dollar. Ein Jahrzehnt später, im Winter und Frühjahr 1982-1983, beliefen sich die Schäden durch Erdrutsche am kalifornischen Staatsstraßennetz auf 166 Millionen Dollar. 

Die Kosten von Erdrutschen für die Umwelt sind ebenfalls hoch. Ein Großteil des Bodens, der abrutscht, ist per Definition der nährstoffreiche Mutterboden. Wenn diese Schicht verloren geht, wachsen die Pflanzen, die an denselben Hängen angebaut werden, weniger stark oder gar nicht. Hänge, die von Erdrutschen betroffen sind, unterliegen auch einer wiederkehrenden Erosion, die zu einer Verschlechterung der Wasserqualität durch Sedimentation führen kann. 

Erdrutsche kommen in der Natur auch ohne Zutun des Menschen vor. In ungestörten Gebieten sind sie jedoch aufgrund der Pflanzen, die an den Hängen wachsen, selten. Die meisten Erdrutsche werden durch Wasser oder erosive Faktoren wie Wind, Hitze und Kälte verursacht, die den Schüttwinkel des Hangs stören oder verändern (natürlich stabiler Winkel). 

Stabilisieren des Bodens

Der nackte Boden besteht, wie bereits erwähnt, aus Regen, der ähnlich wie die Teile eines Puzzles zusammenpasst. Wenn etwas die Passung stört, wird der Boden gelockert, und die Schwerkraft führt dazu, dass er bergab rutscht.

Wasser ist einer der häufigsten Störfaktoren für den Zusammenhalt des Bodens, aber wenn Pflanzen die Hänge bedecken, dann helfen ihre Wurzeln, den Boden physisch an Ort und Stelle zu halten und, was noch wichtiger ist, die überschüssige Feuchtigkeit, die den Zusammenhalt bedroht, aufzunehmen. 

Das Wasser wird dann zusammen mit mineralischen Nährstoffen aus dem Boden durch die Pflanze transportiert, um die Pflanze zu ernähren, und die überschüssige Feuchtigkeit wird über die Blätter der Pflanze in die Atmosphäre abgegeben. Wenn ein Feuer einen Wald verwüstet und das Land kahl legt, helfen die Wurzeln, den Boden für fünf oder sechs Jahre an Ort und Stelle zu halten. 

Wenn neue Pflanzen in dem mit Mineralien angereicherten Boden wachsen, der nach dem Feuer zurückbleibt, wachsen ihre Wurzeln und ersetzen die der verbrannten Bäume und Sträucher. Da die durch die Waldbrände zerstörten Pflanzen durch andere Pflanzen ersetzt werden, die höchstwahrscheinlich die Nachkommen der ursprünglichen sind, bleibt die Stabilität des Hangs erhalten. 

Die Bedeutung der Pflanzen

Wenn jedoch Holz geerntet oder Minen eröffnet werden, wird die Stabilität der Hänge oft beeinträchtigt, weil schweres Gerät das Gelände stört (am dramatischsten, wenn Straßen in die Berge gefräst werden), Bodennährstoffe nicht ersetzt werden und neue Pflanzenarten eingeführt werden. 

In der Zeit zwischen Kahlschlag und Wiederaufforstung werden die Hänge entbuscht. Mehr Regen trifft härter und direkter auf die Erde als zu der Zeit, als Bäume die Erde schützten. Das Wasser sättigt den Boden, weil die Baumwurzeln, die den Überschuss aufsaugten, nicht mehr vorhanden sind, und im Winter ist die Schneedecke direkter, was zu einer größeren Menge und Geschwindigkeit der Schneeschmelze im Frühjahr führt.

Obwohl die häufigen Erdrutsche in Waldgebieten ein extremes Beispiel zu sein scheinen, sind sie eigentlich ziemlich repräsentativ für den Prozess, der zu Erdrutschen führt: Pflanzen, die die wichtige Funktion der Evapotranspiration erfüllten, werden entfernt, und der Schüttwinkel des Bodens wird durch das Schneiden von Straßen und das Bewegen von schweren Maschinen gestört. 

Die gleichen störenden Aktivitäten kennzeichnen auch den Straßenbau und die Wohnbebauung, Aktivitäten, die noch zerstörerischer für die Stabilität des Hanges sind, weil die Vegetation durch Gebäude und Pflaster ersetzt wird, die beide kein Wasser absorbieren und beide den Abfluss und die Bodensättigung erhöhen. 

Die Tatsache, dass die besten ebenen Grundstücke in städtischen Gebieten bereits bebaut sind, bedeutet, dass die Bauherren nun an steileren, weniger stabilen Hängen arbeiten, die eher abrutschen. In Südkalifornien sind 25 bis 30 Prozent der größeren Erdrutsche auf Baumaßnahmen zurückzuführen. 

Baubeschränkungen

Bevor Sie an einem Hang bauen, müssen Sie die Stabilität des Hangs und die Faktoren, die seinen Schüttwinkel aufrechterhalten, bestimmen. Lehmböden zum Beispiel sind besonders rutschgefährdet. 

Bevor Sie bauen oder sich auf einem Grundstück niederlassen, sollten Sie sich mit den örtlichen Behörden oder Ingenieuren beraten, die Zugang zu geologischen Karten haben, auf denen Gebiete mit potenziell instabilen Hängen verzeichnet sind. In ländlichen Gebieten ist es am besten, einen Ingenieurgeologen zu Rate zu ziehen, der Sie über die Bodenart an der Oberfläche sowie die darunter liegenden Gesteinsschichten beraten kann. 

Wenn die Gefahr von Erdrutschen besteht, müssen Sie möglicherweise ein Drainagesystem in den Hang einbauen, um überschüssiges Wasser von der Rutschfläche wegzuführen. Solche Systeme sind schwierig und teuer zu installieren. Alternativ können Sie eine Stützmauer bauen, um das Abrutschen des Hangs auf eine gerodete Fläche zu verhindern. In einigen Gebieten müssen Sie möglicherweise Pfähle in den Fels treiben, um ein solides Fundament für Ihr Gebäude zu schaffen. 

Lassen Sie bestenfalls Bäume und Gestrüpp an Ort und Stelle, wenn Sie an einem Abhang bauen. Wenn die Hänge bereits gerodet wurden, müssen Sie die Beschaffenheit des Hangs sorgfältig berücksichtigen, bevor Sie sich für die beste Methode zur Stabilisierung entscheiden.

Bepflanzung zur Bodenstabilisierung

Als erstes müssen Sie feststellen, ob die Rutschfläche flach oder tief ist. Wenn sie flach ist, können Sie damit beginnen, einheimische Gräser zu pflanzen, die den Boden vor dem Eindringen von Regenwasser schützen, Wurzeln wachsen lassen, um überschüssiges Wasser aus dem Hang zu saugen, und mit dem Aufbau eines Wurzelgeflechts beginnen, das hilft, die Bodenpartikel zusammenzuhalten. 

Sobald die Gräser etabliert sind, pflanzen Sie Kräuter und Sträucher. Wenn Ihr Hang sehr steil ist – mehr als 45 Grad – pflanzen Sie keine Bäume, bis die Sträucher und Büsche gut etabliert sind. Wählen Sie Pflanzen, die nicht bewässert werden müssen, da zusätzliche Feuchtigkeit in Ihrem Hang nur die Wahrscheinlichkeit eines Erdrutsches erhöht.

Wählen Sie stattdessen Laubbäume wie z.B. Eichen, die mehr Wasser verbrauchen als immergrüne Bäume und langsamer wachsen, damit sie den empfindlichen Hang nicht zu sehr belasten. Ein Baum, den man vermeiden sollte, ist die Fichte, die für ihr schnelles Wachstum und ihr flaches Wurzelsystem bekannt ist.

In Gebieten, die häufig von Waldbränden bedroht sind, wie z.B. Südkalifornien, sollten Sie außerdem trockenheits- und feuerresistente Arten wählen. Im Westen sind pazifischer Roter Holunder, Schneegestrüpp und Heidelbeere eine gute Wahl. Die Hänge erhalten ihre größte Stabilität, wenn sie bewaldet sind, aber Sie müssen die Vorteile der Stabilität gegen die Gefahr von Waldbränden abwägen.

Wenn ein Wald nicht geeignet ist, können Sie sich dafür entscheiden, Ihre Hänge mechanisch zu stabilisieren. Einer der ersten Schritte wäre es, für eine Drainage zu sorgen, damit überschüssiges Wasser abgeführt werden kann. Wenn Lehm auf Sand, Kies oder einer anderen durchlässigen Oberfläche liegt, können Sie perforierte Rohre horizontal durch den Lehm in den Sand oder Kies treiben. 

Die Drainagen Erdrutsche und ihre Gefahren für Mensch und Eigentum

Erdrutsche stellen seit jeher eine Gefahr für Menschen und Sachwerte dar. Der Fachbegriff für Erdrutsche und verwandte Phänomene lautet passenderweise „Massenverödung“: Die Ursache der Massenverödung ist zu einem großen Teil die Schwerkraft, die Anziehung kleinerer Teilchen zu einer größeren, dichteren, niedrigeren Masse. Erdrutsche sind möglich, wenn die Teilchen, aus denen das Land besteht, den Zusammenhalt verlieren, der sie bisher an ihrem Platz gehalten hat.

Ein Erdrutsch auf Java im Jahr 1006 n. Chr. staute einen See auf, überflutete ein dicht besiedeltes Gebiet und zerstörte das hinduistische Kulturzentrum von Java. Chinas Katastrophe von 1920 im Kansu-Distrikt – wo ein massiver Erdrutsch aus dicken Lößablagerungen der Art von windverwehtem Mutterboden, der das reiche Farmland im Osten Nebraskas ausmacht – 200.000 Menschen tötete. 

Faktoren, die Erdrutsche verursachen

Es gibt viele Anhaltspunkte für die Gefahr von Erdrutschen. Jedes Gebiet mit Hügeln kann in irgendeiner Form von Erdrutschen betroffen sein. In Gebieten mit trockenem Gestein zeigen Risse und Spalten im Gestein eine Schwäche, die zu Felsstürzen oder anderen Formen der Verschwendung führen kann. Jedes Anzeichen von früheren Erdrutschen – ob neu und deutlich sichtbar oder alt und teilweise von Pflanzen bedeckt – bedeutet, dass die Bedingungen stimmen. 

Die Bodenart ist eine wichtige Bedingung, die zu Rutschungen führen kann. Lehm ist berüchtigt dafür, bei Nässe zu rutschen. Aber jeder lockere, nicht verdichtete Boden, der über einem härteren oder rutschigen Material liegt, kann bei genügend Niederschlag abrutschen. Regen, Schnee und Wasser – Abfluss, Bewässerung, Fluss oder Bach – können ein erhöhtes Risiko von Erdrutschen verursachen. 

Andere natürliche Faktoren, die das Risiko von Bodenbewegungen erhöhen können, sind seismische Aktivitäten durch Erdbeben und Vulkane. In den an den Pazifik angrenzenden Gebieten des „Ring of Fire“ gibt es viele Massenabgänge.

Auch menschliche Aktivitäten verursachen Erdrutsche: 

• Rodung des Landes von Bäumen, Sträuchern und tiefwurzelnden einheimischen Gräsern
• das Pflastern von Flächen und das Überdecken von Boden
• das Abschneiden des Fußes eines Hangs
• sogar das Bewegen von schwerem Gerät über unstabilisierten Boden.
• Alle oben genannten menschlichen Handlungen können Erdrutsche auslösen

Felsklassifizierung

Obwohl das, was wir als „das Land“ betrachten, als eine feste Masse erscheinen mag, ist es in Wirklichkeit ein Konglomerat aus einzelnen Partikeln. Auf einer sehr einfachen Ebene können wir davon ausgehen, dass die Erde aus Gestein und Boden besteht, der sich aus erodiertem Gestein zusammensetzt. 

Gesteine werden als Eruptivgestein, metamorphes Gestein oder Sedimentgestein klassifiziert. Eruptive Gesteine, die durch das Abkühlen von geschmolzener Lava und Magma entstehen, sind mit vulkanischer Aktivität verbunden. Obwohl Vulkane ablagern können pyroklastischen Materialien um ihre Schlote in einem Kegel, neigt die geschmolzene Lava dazu, einen flachen Gesteinsstrom zu bilden. 

Sedimentäre Gesteine entstehen, wenn Materialien, Sedimente, aus einer Lösung ausfallen und dann als flache Schichten trocknen. Metamorphe Gesteine sind Sedimente, die durch Hitze, Druck und chemische Einwirkung umgeformt werden. Kurz gesagt, Gesteine sind Sedimente, die durch Hitze, Druck und chemische Einwirkung umgewandelt wurden.

Kurz gesagt, Gesteine neigen dazu, in horizontalen Ebenen zu liegen. Hügel und Täler entstehen entweder durch Bewegungen, die die flachen Gesteinsschichten in Hänge kippen, oder durch Erosion, die sich durch die Gesteinsschichten hindurchfrisst, wenn ein Fluss seinen Lauf durch das Land schneidet. 

Wenn die Felsen in einer Atmosphäre existieren würden, in der sie nicht von Wind, Regen oder Temperatur beeinflusst werden, würden sie die harte, kohäsive Textur behalten, die sie zu Felsen und nicht zu Erde macht, aber diese Kräfte erodieren Felsen, brechen sie auseinander und lassen ihren Zusammenhalt an bestimmten Hängen versagen. 

Stellen Sie sich das Land wie ein dreidimensionales Puzzle vor, das aus winzigen Schmutzkörnern zusammengesetzt ist. Solange die Körner zusammengehalten (verdichtet) werden, ist der Boden stabil. Aber wenn etwas die Struktur lockert, fallen die Teile auseinander. 

Vulkanische Aktivität und Erdrutsche

Die dramatischsten Störungen des Bodenzusammenhalts sind auch die offensichtlichsten. Vulkanische Aktivität ist heftig und führt oft zur Emission von Materialien, die selbst zerstörerisch sind. Aber sie sind auch für einen der katastrophalsten Erdrutsche verantwortlich, den „Iahar“, einen Murgang, der den Vulkanhang, den er hinunterrutscht, schnell entvölkert und der noch viel schlimmer sein kann, wenn vulkanische Hitze altes Gletschereis schmilzt. 

Ein Großteil der schlimmsten Zerstörungen im Zusammenhang mit dem Ausbruch des Mt. St. Helens im Südwesten Washingtons im Jahr 1980 wurde durch den Lahar verursacht, der das Tal des Toutle River überspülte und 123 Häuser in Toutle selbst zerstörte. Aber das Fehlen von Gletschern ist kein Schutz vor vulkanisch verursachten Schlammlawinen. Die meisten Vulkanausbrüche werden von starken Regenfällen begleitet.

Die fließende Masse aus Asche und pyroklastischem Schutt, die dem Ausbruch des italienischen Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. folgte, begrub die Stadt Herculaneum so vollständig, dass sie für Jahrhunderte für die Welt verloren war. 

Auch Erdbeben können Massenabtragungen verursachen. In den meisten Fällen reicht die physikalische Erschütterung aus, um den Zusammenhalt zu lösen, der Felsen und Boden an Ort und Stelle gehalten hat. Im Jahr 1959 verursachte das Hebgen Lake Erdbeben im Madison Canyon in Montana, in der Nähe von Yellowstone, einen massiven Felssturz von mehr als 21 Millionen Kubikmetern Gestein. Innerhalb einer Minute rutschten die Gesteinsmassen quer durch das Tal und die gegenüberliegende Wand des Canyons hinauf. 

Das Gebiet war ein beliebtes Touristenziel und hatte zahlreiche Besucher angelockt, als am 17. August 1959 die Erde bebte. Glücklicherweise kamen nur 23 Menschen bei der Katastrophe ums Leben. 

Doch die Ursachen der meisten Erdrutsche sind weit weniger dramatisch. Und, was noch wichtiger ist, sie sind besser vorhersehbar, was bedeutet, dass es möglich ist, die durch Erdrutsche verursachten Verluste zu begrenzen, wenn man sorgfältig plant.

Der Faktor Wasser 

Der vielleicht wichtigste Faktor bei Erdrutschen ist Wasser. Ein wenig Wasser kann die Bodenkohäsion verbessern, indem es die Bodenpartikel „schmiert“, so dass sie sich im nassen Zustand fester zusammenpressen als im trockenen. Wenn Sie jemals 

Wenn Sie eine Sandburg am Strand gebaut haben, haben Sie zweifellos experimentiert, um das richtige Maß an Feuchtigkeit zu finden, damit Ihre Burg stehen bleibt.

Wenn Sie zu viel Wasser in den Sand oder irgendeinen Boden geben, schmiert das Wasser die Partikel so sehr, dass der Zusammenhalt zerstört wird und die Wände der Burg zusammenbrechen. Gibt man genug Wasser hinzu, zeigen die Partikel Verflüssigung, ein Prozess, der den wassergesättigten Boden in einen Brei verwandelt, der sich eher wie ein Milchshake als fester Boden verhält. 

Erdrutsche und Felsstürze sind insgesamt die zerstörerischsten und katastrophalsten Formen der Massenverödung. Millionen von Tonnen Gestein und Erde können mit Geschwindigkeiten von mehr als 100 Meilen pro Stunde die Hänge hinunterstürzen. 

Bei dem Erdbeben in Peru im Jahr 1970 brach der westliche Teil des Gipfels des Berges Nievados Huascaran ein und ein Felssturz, der 3.000 Fuß breit und eine Meile lang war, raste mit mehr als 100 Meilen pro Stunde den Berg hinunter und begrub die Stadt Yungay und mehrere nahegelegene Dörfer und tötete dabei 18.000 Menschen. 

Erdrutsche sind im Allgemeinen schnelle Bewegungen, die an Flussufern, Meeresklippen und Berghängen auftreten. Erdrutsche beginnen häufig mit dem Abrutschen von Material hoch oben am Hang und bewegen sich dann entlang einer bestimmten gekrümmten Ebene nach unten und außen. Obwohl Erdrutsche in der Regel weniger dramatisch sind als andere Arten von Massenverlusten, sind die direkten Kosten weit verbreitet und nehmen mit der steigenden Bevölkerungszahl zu. 

Eine Studie der Federal Highway Administration aus dem Jahr 1973 schätzte die jährlichen Reparaturkosten für Erdrutschschäden an Bundesstraßen auf 50 Millionen Dollar. Ein Jahrzehnt später, im Winter und Frühjahr 1982-1983, beliefen sich die Schäden durch Erdrutsche am kalifornischen Staatsstraßennetz auf 166 Millionen Dollar. 

Die Kosten von Erdrutschen für die Umwelt sind ebenfalls hoch. Ein Großteil des Bodens, der abrutscht, ist per Definition der nährstoffreiche Mutterboden. Wenn diese Schicht verloren geht, wachsen die Pflanzen, die an denselben Hängen angebaut werden, weniger stark oder gar nicht. Hänge, die von Erdrutschen betroffen sind, unterliegen auch einer wiederkehrenden Erosion, die zu einer Verschlechterung der Wasserqualität durch Sedimentation führen kann. 

Erdrutsche kommen in der Natur auch ohne Zutun des Menschen vor. In ungestörten Gebieten sind sie jedoch aufgrund der Pflanzen, die an den Hängen wachsen, selten. Die meisten Erdrutsche werden durch Wasser oder erosive Faktoren wie Wind, Hitze und Kälte verursacht, die den Schüttwinkel des Hangs stören oder verändern (natürlich stabiler Winkel). 

Stabilisieren des Bodens

Der nackte Boden besteht, wie bereits erwähnt, aus Regen, der ähnlich wie die Teile eines Puzzles zusammenpasst. Wenn etwas die Passung stört, wird der Boden gelockert, und die Schwerkraft führt dazu, dass er bergab rutscht.

Wasser ist einer der häufigsten Störfaktoren für den Zusammenhalt des Bodens, aber wenn Pflanzen die Hänge bedecken, dann helfen ihre Wurzeln, den Boden physisch an Ort und Stelle zu halten und, was noch wichtiger ist, die überschüssige Feuchtigkeit, die den Zusammenhalt bedroht, aufzunehmen. 

Das Wasser wird dann zusammen mit mineralischen Nährstoffen aus dem Boden durch die Pflanze transportiert, um die Pflanze zu ernähren, und die überschüssige Feuchtigkeit wird über die Blätter der Pflanze in die Atmosphäre abgegeben. Wenn ein Feuer einen Wald verwüstet und das Land kahl legt, helfen die Wurzeln, den Boden für fünf oder sechs Jahre an Ort und Stelle zu halten. 

Wenn neue Pflanzen in dem mit Mineralien angereicherten Boden wachsen, der nach dem Feuer zurückbleibt, wachsen ihre Wurzeln und ersetzen die der verbrannten Bäume und Sträucher. Da die durch die Waldbrände zerstörten Pflanzen durch andere Pflanzen ersetzt werden, die höchstwahrscheinlich die Nachkommen der ursprünglichen sind, bleibt die Stabilität des Hangs erhalten. 

Die Bedeutung der Pflanzen

Wenn jedoch Holz geerntet oder Minen eröffnet werden, wird die Stabilität der Hänge oft beeinträchtigt, weil schweres Gerät das Gelände stört (am dramatischsten, wenn Straßen in die Berge gefräst werden), Bodennährstoffe nicht ersetzt werden und neue Pflanzenarten eingeführt werden. 

In der Zeit zwischen Kahlschlag und Wiederaufforstung werden die Hänge entbuscht. Mehr Regen trifft härter und direkter auf die Erde als zu der Zeit, als Bäume die Erde schützten. Das Wasser sättigt den Boden, weil die Baumwurzeln, die den Überschuss aufsaugten, nicht mehr vorhanden sind, und im Winter ist die Schneedecke direkter, was zu einer größeren Menge und Geschwindigkeit der Schneeschmelze im Frühjahr führt.

Obwohl die häufigen Erdrutsche in Waldgebieten ein extremes Beispiel zu sein scheinen, sind sie eigentlich ziemlich repräsentativ für den Prozess, der zu Erdrutschen führt: Pflanzen, die die wichtige Funktion der Evapotranspiration erfüllten, werden entfernt, und der Schüttwinkel des Bodens wird durch das Schneiden von Straßen und das Bewegen von schweren Maschinen gestört. 

Die gleichen störenden Aktivitäten kennzeichnen auch den Straßenbau und die Wohnbebauung, Aktivitäten, die noch zerstörerischer für die Stabilität des Hanges sind, weil die Vegetation durch Gebäude und Pflaster ersetzt wird, die beide kein Wasser absorbieren und beide den Abfluss und die Bodensättigung erhöhen. 

Die Tatsache, dass die besten ebenen Grundstücke in städtischen Gebieten bereits bebaut sind, bedeutet, dass die Bauherren nun an steileren, weniger stabilen Hängen arbeiten, die eher abrutschen. In Südkalifornien sind 25 bis 30 Prozent der größeren Erdrutsche auf Baumaßnahmen zurückzuführen. 

Baubeschränkungen

Bevor Sie an einem Hang bauen, müssen Sie die Stabilität des Hangs und die Faktoren, die seinen Schüttwinkel aufrechterhalten, bestimmen. Lehmböden zum Beispiel sind besonders rutschgefährdet. 

Bevor Sie bauen oder sich auf einem Grundstück niederlassen, sollten Sie sich mit den örtlichen Behörden oder Ingenieuren beraten, die Zugang zu geologischen Karten haben, auf denen Gebiete mit potenziell instabilen Hängen verzeichnet sind. In ländlichen Gebieten ist es am besten, einen Ingenieurgeologen zu Rate zu ziehen, der Sie über die Bodenart an der Oberfläche sowie die darunter liegenden Gesteinsschichten beraten kann. 

Wenn die Gefahr von Erdrutschen besteht, müssen Sie möglicherweise ein Drainagesystem in den Hang einbauen, um überschüssiges Wasser von der Rutschfläche wegzuführen. Solche Systeme sind schwierig und teuer zu installieren. Alternativ können Sie eine Stützmauer bauen, um das Abrutschen des Hangs auf eine gerodete Fläche zu verhindern. In einigen Gebieten müssen Sie möglicherweise Pfähle in den Fels treiben, um ein solides Fundament für Ihr Gebäude zu schaffen. 

Lassen Sie bestenfalls Bäume und Gestrüpp an Ort und Stelle, wenn Sie an einem Abhang bauen. Wenn die Hänge bereits gerodet wurden, müssen Sie die Beschaffenheit des Hangs sorgfältig berücksichtigen, bevor Sie sich für die beste Methode zur Stabilisierung entscheiden.

Bepflanzung zur Bodenstabilisierung

Als erstes müssen Sie feststellen, ob die Rutschfläche flach oder tief ist. Wenn sie flach ist, können Sie damit beginnen, einheimische Gräser zu pflanzen, die den Boden vor dem Eindringen von Regenwasser schützen, Wurzeln wachsen lassen, um überschüssiges Wasser aus dem Hang zu saugen, und mit dem Aufbau eines Wurzelgeflechts beginnen, das hilft, die Bodenpartikel zusammenzuhalten. 

Sobald die Gräser etabliert sind, pflanzen Sie Kräuter und Sträucher. Wenn Ihr Hang sehr steil ist – mehr als 45 Grad – pflanzen Sie keine Bäume, bis die Sträucher und Büsche gut etabliert sind. Wählen Sie Pflanzen, die nicht bewässert werden müssen, da zusätzliche Feuchtigkeit in Ihrem Hang nur die Wahrscheinlichkeit eines Erdrutsches erhöht.

Wählen Sie stattdessen Laubbäume wie z.B. Eichen, die mehr Wasser verbrauchen als immergrüne Bäume und langsamer wachsen, damit sie den empfindlichen Hang nicht zu sehr belasten. Ein Baum, den man vermeiden sollte, ist die Fichte, die für ihr schnelles Wachstum und ihr flaches Wurzelsystem bekannt ist.

In Gebieten, die häufig von Waldbränden bedroht sind, wie z.B. Südkalifornien, sollten Sie außerdem trockenheits- und feuerresistente Arten wählen. Im Westen sind pazifischer Roter Holunder, Schneegestrüpp und Heidelbeere eine gute Wahl. Die Hänge erhalten ihre größte Stabilität, wenn sie bewaldet sind, aber Sie müssen die Vorteile der Stabilität gegen die Gefahr von Waldbränden abwägen.

Wenn ein Wald nicht geeignet ist, können Sie sich dafür entscheiden, Ihre Hänge mechanisch zu stabilisieren. Einer der ersten Schritte wäre es, für eine Drainage zu sorgen, damit überschüssiges Wasser abgeführt werden kann. Wenn Lehm auf Sand, Kies oder einer anderen durchlässigen Oberfläche liegt, können Sie perforierte Rohre horizontal durch den Lehm in den Sand oder Kies treiben. 

Die Drainagen sind am effektivsten, wenn sie von der Horizontalen aus nach unten abfallen. Irgendwann verstopfen die Drainagen jedoch und müssen aufgebohrt werden, um ihre Wirksamkeit wiederherzustellen.

Stützmauern 

Stützmauern sind ein weiteres Mittel zur Kontrolle eines instabilen Hangs und zur Eindämmung bestehender Erdrutsche. In ihrer einfachsten Form erfordern sie schwere Handarbeit und Schotter, um die Rutschung zu stoppen. Auf formellere Weise können niedrige Mauern aus Beton, Blöcken oder, in Fällen, in denen ein Vorrat an preiswertem Holz reichlich vorhanden ist, aus Holz gebaut werden, um eine aktive Rutschung zu stoppen. 

Die Kontrolle ist am besten mit einer Drainage hinter und unter der Wand, und wenn die Wand massiv ist: die Steilwand aus massiven Felsblöcken, die viel Platz einnimmt, ist normalerweise effektiver als eine Betonwand. In jedem Fall sind niedrige, dicke Wände, die sich in den Hang zurücklehnen, effektiver als hohe, dünne, vertikale Wände. 

Bei felsigen Hängen können Felsbolzen und Felsanker in die sich verschlechternde Felswand getrieben werden, um sie in Position zu halten. Bolzen und Anker funktionieren, indem sie das Gestein zusammendrücken, so dass es durch Spannung zusammengehalten wird. 

Eine weitere Alternative bei undurchlässigem Boden ist die Verfestigung. Die erste Methode ist die Elektroosmose, eine Methode zur Entwässerung des Bodens, bei der ein elektrisches Feld erzeugt wird, indem zwei Elektroden im Boden platziert werden, eine Potentialdifferenz aufgebaut wird und das Wasser im Boden zur Kathode, einem perforierten Rohr, wandert, das dann durch Abpumpen des Wassers entwässert wird. 

Bei flachen Erdrutschen in steifen Materialien, die durch Oberflächenrisse gekennzeichnet sind, kann das Verpressen der Risse durch Auffüllen mit Portlandzement wirksam sein. Die Verpressung verdrängt das Wasser in den Rissen und bildet dann, wenn sie aushärtet, ein festes Skelett, das den Boden stabilisiert.

Eine verwandte Methode besteht darin, mit einer Schnecke in den Hang zu bohren, um an den darunter liegenden glatten Boden zu gelangen, und Kalk in das Schneckenloch zu mischen. Der Kalk vermischt sich mit dem Ton und stabilisiert den Boden in den Bohrlöchern, wodurch feste Säulen im Hang entstehen. Der Hang muss jedoch sechzig Tage lang ruhen, bevor er stabil genug ist, um Belastungen standzuhalten.

Während viele dieser Techniken schweres Gerät erfordern, das möglicherweise nicht zur Verfügung steht oder nicht erschwinglich ist, kann die alte Praxis der Terrassierung eines Hangs mit Handarbeit und Familienarbeit durchgeführt werden. 

Ein weiterer Vorteil des Terrassenbaus ist, dass die ebenen Flächen für die Gartenarbeit geeignet sind. Eine geeignete Auswahl von Pflanzen (die keine Bewässerung benötigen) kann die Stabilität erhöhen, den Hang verschönern und Nahrung für die Familie liefern. Wenn Sie Hänge oberhalb Ihres Hauses terrassieren, werden Sie wahrscheinlich auch für eine Entwässerung weg vom Haus sorgen wollen. 

Ein letztes Wort

Obwohl unser zunehmendes Wissen über die Erde bedeutet, dass wir die Art und Weise, wie wir die Landschaft stören, besser planen können, ist unser Verständnis immer noch unvollständig. Und jeder, der bedenkt, wie die Aktivitäten des Menschen die natürliche Stabilität von Hängen verändern, hat Grund, sorgfältig zu überlegen, bevor er auf oder in der Nähe von abfallendem Land baut.