После наводнения в Западной Германии: наука ищет ответы

14 июля 2021 года в регионе Айфель за 22 часа выпало от 60 до 180 мм осадков — месячная норма, приведшая к катастрофическому наводнению. События оказались разрушительнее прогнозов существующих моделей. Исследователи из Центра Гельмгольца в Потсдаме — GFZ (Германский исследовательский центр геонаук) указывают на ряд эффектов, ранее редко наблюдавшимся в Центральной Европе. К ним относятся, в частности, мобилизация мертвой древесины и осадочных пород — процессы, которые, вероятно, будут усиливаться с изменением климата. Майкл Дитце и Угур Озтюрк сообщают в журнале Science о механизмах, усиливших последствия наводнения, и о новом исследовательском проекте для повышения реалистичности прогнозов.

Наводнение в долинах Ара, Эрфта и Рура оказалось гораздо более мощным, быстрым и непредсказуемым, чем предполагалось для Центральной Европы. Причины хорошо известны, но характерны для пустынь или тропиков. Уже насыщенная влагой почва не могла впитать воду, и склоны буквально превратились в широкие реки, несущие воду со скоростью до нескольких метров в секунду. Это привело к быстрому формированию паводковой волны в долинах.

Вода приобрела огромную эрозионную силу, прорывая каналы на склонах и мобилизуя огромные объемы осадков и мертвой древесины. В основных долинах стволы и ветви скапливались у мостов, создавая заторы, которые подпруживали воду и расширяли зону затопления.

Возникли неожиданные связанные опасности. Например, река Эрфт шириной 5 метров вышла из берегов у города Блессем и хлынула в гравийный карьер. Его край стал перемещаться вверх по течению, подобно мигрирующему водопаду, подмывая и разрушая дома. Дорога через Блессем также превратилась в реку, размывшую свое основание.

Особую опасность представляла дамба водохранилища Штайнбах в 35 км выше по течению. Вечером 14 июля она была затоплена на ширине 150 метров, а её массивная эрозия создала угрозу прорыва, который привел бы к новой волне разрушений ниже по течению. "Этот пример показывает, насколько тесно связаны даже удаленные друг от друга локации", — подчеркивает Дитце.

"По мере изменения климата подобные события могут участиться, — говорит Дитце. — Исследования должны рассматривать вызванные осадками наводнения не только как явление слишком большого количества быстротекущей воды. Нам необходимо включать сопутствующие самоусиливающиеся эффекты". К ним относятся размыв склонов, мобилизация древесины и заторы у инфраструктуры, а также выявление новых связанных опасностей.

Важным шагом станет высокодетальное картографирование следов катастрофы, особенно в верховьях рек, где паводок набирал силу. В рамках нового проекта, поддержанного GFZ и исследовательской группой NatRiskChange Университета Потсдама, эти районы будут обследованы с помощью воздушного лазерного сканирования (LiDAR). Это даст высокодетальные 3D-модели изменившегося ландшафта. Сравнение с данными до наводнения предоставит уникальную информацию об эродированных склонах, перемещенной древесине и зонах затопления для улучшения будущих моделей.