Verstedelijking in de tropen kan de verplaatsing van aardverschuivingen versnellen

Verandert de beweging van aan aardverschuiving als er een stad op wordt gebouwd? Nieuw onderzoek gepubliceerd in Nature Geoscience toont aan hoe meer dan 70 jaar aan stadsgroei de verplaatsing van een grote, en nu dichtbevolkte aardverschuiving gelegen in de stad Bukavu, Democratische Republiek Congo, heeft versneld. Dit stelden onderzoekers van het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika in samenwerking met Afrikaanse, Noord-Amerikaanse en Europese partners vast op basis van honderden recente satellietbeelden en historische luchtfoto’s die terug dateren tot de jaren 40.

""

Verstedelijking en natuurrampen 

Menselijke activiteiten transformeren het landschap met ongekende snelheden. Deze veranderingen zijn bijzonder ingrijpend in economische ontwikkelende tropische landen, waar grote demografische en economische verschuivingen zorgen voor grootschalige, en vaad ongereguleerde verstedelijking.  In veel regio’s in Afrika en Azië breiden jonge stedelijke centra zich ongereguleerd uit, hierbij wordt vaak de natuurlijke beperkingen van het landschap over het hoofd gezien. Hierdoor wordt de bevoling vele malen meer blootgesteld aan natuurrampen. 

Kleine aardverschuivingen, die met hoge snelheden huizen binnen enkele seconden kunnen wegvagen, eisen jaarlijks tientallen levens op verstedelijkte hellingen. Langzame en grotere aardverschuivingen – soms meerdere vierkante kilometers groot  - leiden tot  de geleidelijke verwoesting van huizen en infrastructuur op grotere schaal en op langere termijn (tientallen jaren). Deze ‘trage’ aardverschuivingen kennen vaak opeenvolgende periodes van relatieve rust en versnelling,  veroorzaakt door natuurlijke triggers zoals seizoensgebonden neerslag, droogte en aardbevingen. Aardverschuivingen bewegen vaak sneller tijdens natte maanden (enkele tot tientallen centimeters per jaar) en hebben lagere snelheden tijdens de drogere maanden. 

De kennis over het gedrag van deze langzame aardverschuivingen was tot nu toe voornamelijk gebaseerd op aardverschuivingen in niet-stedelijke gebieden in hoge-inkomenslanden gelegen op hoge breedtegraden (bijvoorbeeld de Alpen). Er was bijgevolg weinig geweten over het effect van landschapsontwikkelingen typerend voor de tropen, zoals ongereguleerde verstedelijking, op aardverschuivingsprocessen. 

Grote langzaam bewegende aardverschuivingen, natuurlijke processen die gevoelig zijn voor verstedelijking. 

In een nieuw onderzoek kwantificeren onderzoekers van het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika (KMMA) voor het eerst hoe verstedelijking de dynamiek van langzaam bewegende aardverschuivingen verandert. Ze bestuderen de seizoensgebonden, jaarlijkse, en meerjaarlijkse beweging van een grote langzaam bewegende aardverschuiving in de snelgroeiende stad Bukavu, gelegen in het oosten van de Democratische Republiek Congo. Bukavu wordt gezien als een veilig haven in een regio waar gewelddadige conflicten de afgelopen decennia duizenden mensen hebben gedwongen te verhuizen en is een voorbeeld van de vele steden in de tropen die te maken hebben met een snelle en ongereguleerde groei. Oorspronkelijk gevestigd langs de vlakke kustlijn in de zuidpunt van het Kivumeer, heeft de stad zich geleidelijk uitgebreid op de steile en aardverschuivingsgevoelige hellingen van de Kivu Rift. Een derde van stad is vandaag gebouwd op grote, diepgewortelde aardverschuivingen.  

70 jaar aan verstedelijking veranderde de dynamiek van de aardverschuiving waar nu meer dan 80 000 mensen op wonen

“We onderzochten het verband tussen de beweging van de aardverschuiving en het klimaat, de seismische verstoringen en de veranderingen in de hydrologie zowel aan de oppervlakte als in de diepere lagen. We evalueren de interacties en terugkoppelingen van deze factoren over een tijdsbestek van maar liefst zeven decennia.” legt Antoine Dille (KMMA) uit, die het onderzoek leidde in het kader van zijn doctoraatsonderzoek. 

Naast veldonderzoek, gebruikten de onderzoekers meer dan 500 beelden van verschillende satellieten in combinatie met historische luchtfoto’s die in het KMMA worden bewaard. Hierdoor konden ze reconstrueren hoe 70 jaar aan verstedelijking de dynamiek van de aardverschuiving, waar nu meer dan 80.000 mensen op wonen, veranderde. 

 

De interactie tussen verstedelijking en de aardverschuiving

“Via de satellietbeelden konden we de bewegingen van de aardverschuiving voor de afgelopen 4,5 jaar van week tot week analyseren. We laten zien dat de huidige dynamiek van de aardverschuiving sterk gelinkt is metmet op elkaar inwerkende factoren zoals het klimaat, rotsverwering, tektoniek en stedelijke ontwikkeling. Een dergelijk gedetailleerde analyse van een langzaam bewegende aardverschuiving in een dichtbevolkte stedelijke omgeving is nieuw, vooral voor de tropen,” vertelt Antoine Dille. 

Het is echter niet voldoende om alleen het recente gedrag van een aardverschuiving te begrijpen in een omgeving die al decennia lang ingrijpend aan het veranderen is.  Antoine Dille: “Dankzij de historische luchtfoto’s, stellen we vast dat de ongereguleerde groei van verstedelijkte gebieden de afgelopen decennia heeft geleid tot de versnelling van een groot deel van de aardverschuiving, als gevolg van veranderingen in de hydrologie, veroorzaakt door het omleiden van oppervlaktewaterstromen (door wegen, huizen en afwateringen) en lekkende ondergrondse infrastructuur.”

“Onze bevindingen tonen aan dat verstedelijking het natuurlijke gedrag van grote langzame aardverschuivingen kan verstoren. Wereldwijd verstedelijken de heuvels rondom steden aan een hoog tempo. Er is meer onderzoek nodig om een beter inzicht te krijgen meer onderzoek nodig is om een beter inzicht te krijgen in het effect van menselijke activiteiten op oppervlakteprocessen en landschapsevolutie. Op die manier kan het gevaar van aardverschuivingen juist worden ingeschat en kunnen strategieën om de gevolgen ervan te beperken worden geoptimaliseerd”, aldus Olivier Dewitte, onderzoeker van het KMMA en aardverschuivingsspecialist die het onderzoek coördineerde. 

De grote aardverschuiving in Bukavu in 1959 (links) en 2018 (rechts). De gele stippellijn geeft de aardverschuiving aan. De zeer steile helling die het bovenste deel van de aardverschuiving afbakent is 100 meter hoog. Foto links: © KMMA; Foto rechts: © A. Dille KMMA.

Zoom op het bovenste deel van de aardverschuiving in 2018. Het beeld is verkregen met drone met een resolutie van 15 cm. Elke kleine eenheid stelt een huis voor. De grote grijze band zonder huizen stelt de belangrijkste aardverschuiving voor. De huizen aan de rechterkant van de strook staan onder de helling en liggen in de aardverschuiving. A. Dille © KMMA

Meer info

Dit onderzoek werd uitgevoerd in het kader van het MODUS-project, een STEREO-III project gefinancierd door het Belgisch Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO), en gecoördineerd door het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika.

Wetenschappelijk artikel: Dille et al. 2022, Acceleration of a large deep-seated tropical landslide due to urbanization feedbacks, Nature Geoscience, 10.1038/s41561-022-01073-3