Kako kiša uzrokuje razorne poplave?

Smeđa vodena masa ruši kuće kao da su od karata i odnosi automobile kao da su igračke. Kontejneri plutaju poput kartonskih kutija, podrumi za nekoliko minuta postaju zamke opasne po život. Priroda nam svojim silama stalno pokazuje tko je gazda. Ljudi to svakako nisu.

Ali, kako voda može razviti takvu snagu? Odgovor na to pitanje daje Michael Dietze iz njemačkog Istraživačkog centra za geoznanosti (GFZ) u Potsdamu.

Prije svega, važno je znati da jedan kubni metar vode teži jednu tonu. A to znači da „voda može stvoriti ogroman pritisak kada direktno udari u prepreku", kaže Dietze. „Kada je u pokretu, razvija ogromnu snagu kojom udara na automobile ili kontejnere i jednostavno ih gura pred sobom."

„Zatim postoji i fenomen erozije, koji može uništiti navodno stabilne površine: voda koja brzo teče uništava zemljište." Između ostalog, GFZ Potsdam istražuje kako točno voda mobilira sediment, kako se plimni valovi kreću i kojom silom se probijaju.

Iznenadna jaka kiša je jedna od najpotcjenjenijih opasnosti, upozorava Njemačka meteorološka služba (DWD). Teško je predvidjeti hoće li i gdje pasti. Meteorolozi mogu predvidjeti regiju gdje će biti padavina, ali ne mogu točno reći kada i koliko će kiše pasti na nekoj određenoj lokaciji. Ozbiljna oštećenja mogu nastati i u regijama koji su udaljene od većih rijeka ili uskih dolina.

„Obilne padavine donose velike količine vode na zemljište, koje je već toliko natopljeno od prethodnih padavina, da više ne može upijati vodu", objašnjava geomorfolog Dietze.

Različiti tipovi zemljišta različito upijaju vodu

Količina vode je važna, ali važno je i u kojoj mjeri zemljište apsorbira, zadržava ili propušta vodu. Veličina pora čestica tla ili takozvani koloidi tla pritom igraju važnu ulogu. Koloidi tla su čestice opsega manjeg od dva mikrometra (0,002 mm).

Glinasta i ilovasta tla sadrže mnogo takvih koloida u zemljištu i mogu zadržeti više vode od pijeska. Pijesak, naime, ima mnogo velikih pora ispunjenih zrakom zbog velike veličine zrna i sadrži malo koloida.

Uz to, važno je i u kakvom je stanju zemlja bila prije kiše. Zdravo zemljište bogato humusom – dakle ono koje nije zabetonirano, stvrdnuto ili zbijeno – opženito može apsorbirati više kišnice i uskladištiti velike količine vode, koja je kasnije dostupna biljkama i životinjama. Preostali dio vode se propušta i doprinosi stvaranju podzemnih voda.

Međutim, ako nakon dugog razdoblja suše iznenada padne jaka kiša, zemlja ne može odjednom apsorbirati toliko vode - ona se ne upija, već naprosto teče sa površine. Tome takođe doprinose i biljni ostaci u zemljištu, jer, kada je ono suho, iz njih se oslobađaju masti i voštane supstance.

Voda pronađe svoj put

Ako je zemljište zasićeno nakon dugih razdoblja kiše, voda nema drugog izbora nego otjecati s površine. Tada pronalazi put do potoka i rijeka. „Jednom kada stigne u te kanale, može doseći vrlo velike brzine", kaže Dietze.

Što je veća brzina, što je veći nagib – posebno na mjestima kao što su nasipi i rubovi terena – i što je rijeka dublja, to više snage voda može razviti: tamo gdje teče, svojom snagom i težinom vuče pijesak, zemlju i kamenje", objašnjava Dietze.

Voda i zemlja: fatalna mješavina

Međutim, samo to nije dovoljno da se unište kuće i ulice. Nije samo voda ta koja igra ulogu, već i čestice koje sa sobom nosi. One udaraju u tlo, na ulice i zidove kuća i razvijaju veliku erozivnu moć. Dolazi do potkopavanja i ostali materijal se tada može lako slomiti. Voda koja se brzo kreće tada može za kratko vreme izazvati ogromnu štetu.

Michael Dietze iz Helmholtz-centra u Potsdamu naglašava da takve poplave mogu nastati svuda gdje ima obilnih padavina. One su posebno opasne u visokim planinama. Kao rezultat iznenadnog podrivanja i proboja nasipa može doći do oticanja čitavih jezera ili dolazi do otapanja ogromnih količina leda na obroncima, što dovodi do stvaranja plimnih valova u uskim dolinama.

Prije nego dođe voda

Ali, zar ne postoji način da se upozori na takve ekstremne vremenske prilike?

„Mogu se dati upozorenja na osnovi vremenske prognoze. Tako se primjerice vremenska prognoza može unijeti u hidrološke modele kako bi se predvidjela vjerojatnost poplava", kaže Dice.

S druge strane, procesi erozije su i dalje problematični. „Teško ih je predvidjeti, uglavnom zato što se ti događaji dešavaju vrlo brzo i njihov intenzitet je teško precizno procijeniti", kaže geomorfolog.

Uz pomoć satelitskih snimki i prije svega seizmometara, znanstvenici već nekoliko godina pokušavaju pratiti plimne valove u gotovo realnom vremenu i izračunavaju njihov intenzitet. Istraživanje o tome još uvek je u početnoj fazi, naglašava Dietze, ali ima ogroman potencijal da se stanovništvo neke ugrožene regije što je prije moguće upozori na takve poplave.

Pratite nas i na Facebooku, preko X-a, na Youtubeu, kao i na Instagramu