Ζώνη καταστροφής χιονοστιβάδων και ο αντίκτυπός της στα δάση παλαιάς ανάπτυξης

Τα βουνά εκτίθενται σε μαζικές μετακινήσεις όπως κατολισθήσεις, ροές συντριμμιών και χιονοστιβάδες. Αυτοί οι κίνδυνοι επηρεάζουν τις πλαγιές των κοιλάδων και θέτουν σε κίνδυνο τους ανθρώπινους οικισμούς. Μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές σε υποδομές, δρόμους μεταφορών και μερικές φορές ανθρώπινο θάνατο. Τον τελευταίο αιώνα, η αστική εξάπλωση σε ορεινές περιοχές σε συνδυασμό με την αυξανόμενη ζήτηση για κινητικότητα και ψυχαγωγικές δραστηριότητες αύξησαν σημαντικά τον κίνδυνο χιονοστιβάδας.

Ο ακριβής προσδιορισμός των ζωνών που απειλούνται από χιονοστιβάδες, μαζί με τη συχνότητά τους, είναι επομένως κρίσιμος για τον σχεδιασμό χρήσης γης και τη διαχείριση κινδύνου. Μέχρι στιγμής, έχουν αναπτυχθεί αρκετές προσπάθειες για τη δημιουργία βάσεων δεδομένων με προηγούμενα γεγονότα χιονοστιβάδων προκειμένου να παρέχονται ακριβείς πληροφορίες σχετικά με το μέγεθος, τη χωρική έκταση και τη συχνότητά τους. Ωστόσο, η ιστορική τεκμηρίωση της προηγούμενης δραστηριότητας χιονοστιβάδων είναι συνήθως προκατειλημμένη προς καταστροφικά γεγονότα που προκάλεσαν ζημιές σε υποδομές ή απώλεια ζωών και παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανύπαρκτη σε αραιοκατοικημένες περιοχές.

…Χρήση δέντρων.

Στις δασωμένες πλαγιές, τα δέντρα αντιπροσωπεύουν σιωπηλούς μάρτυρες περασμένων χιονοστιβάδων. Χρησιμοποιώντας την δενδρογεωμορφολογία (την επιστήμη που χρησιμοποιεί ανωμαλίες ανάπτυξης σε δακτυλίους δέντρων για την ανακατασκευή φυσικών κινδύνων), αυτά τα φυσικά αρχεία έχουν αποδειχθεί ότι αντισταθμίζουν την έλλειψη γραπτών πηγών καθώς επιτρέπουν την ανακατασκευή της προηγούμενης δραστηριότητας χιονοστιβάδων στο χρόνο και στο χώρο (Stoffel et al., 2013). Η προσέγγιση, που αναπτύχθηκε από τον Alestalo (1971), εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι τα δέντρα που αναπτύσσονται σε εύκρατα κλίματα δεν σχηματίζουν μόνο ετήσιους αυξητικούς δακτυλίους, αλλά ότι θα καταγράφουν επίσης τα συμβάντα εξωτερικών διαταραχών στη σειρά δακτυλίων ανάπτυξης τους, επιτρέποντας έτσι ακριβή χρονολόγηση και ανακατασκευή φυσικών κινδύνων.

Ωστόσο, μέχρι σήμερα, ελάχιστες προσπάθειες έχουν γίνει για την αποσύνδεση, σε σειρές δέντρων-δαχτυλιδιών, των διαταραχών που προκύπτουν από τον υπό διερεύνηση κίνδυνο από κλιματικές ή άλλες εξωγενείς διαταραχές που σχετίζονται π.χ. επιθέσεις εντόμων και παθογόνων, πυρκαγιά, ανεμοθύελλες ή ανθρωπογενείς επιδράσεις (υλοτομία, βοσκοτόπια).

Σε αυτό το πλαίσιο, η έρευνά μας στόχευε να δείξει πιθανές παρεμβολές μεταξύ του κλίματος, της οικολογίας και της γεωμορφολογίας σε σειρές δακτυλίων δέντρων, προκειμένου να απομονωθούν καλύτερα οι διαταραχές των δέντρων της χιονοστιβάδας.

Μονοπάτια χιονοστιβάδας του Όμπερβαλντ

Για να πραγματοποιήσουμε αυτήν την έρευνα, μελετήσαμε μονοπάτια χιονοστιβάδων που απειλούν το χωριό Oberwald (46°32'N, 8°20'E) στην άνω κοιλάδα Goms, στις Κεντρικές Ελβετικές Άλπεις (Καντόνι Valais, Ελβετία). Οι χιονοστιβάδες ξεκινούν αυθόρμητα από ζώνες που βρίσκονται μεταξύ 1680 και 2200 m υψόμετρο. Μόλις απελευθερωθούν, περνούν μέσα από μια δασώδη πλαγιά που αποτελείται κυρίως από ευρωπαϊκή πεύκη (Larix decidua Mill.) και το έλατο της Νορβηγίας (Picea abies (Λ.) Καρστ.). Ιστορικά έγγραφα αναφέρουν πολλά γεγονότα χιονοστιβάδων από το 1720 μ.Χ.

Πώς να ανακατασκευάσετε προηγούμενες χιονοστιβάδες από δακτυλίους δέντρων;

Συνολικά 564 ευρωπαϊκές πεύκες (Larix decidua Mill.) (Εικόνα 1α) και έλατο της Νορβηγίας (Picea abies (Λ.) Καρστ.) έγινε δειγματοληψία δέντρων και τοποθετήθηκαν με ακρίβεια. Επιλέξαμε δέντρα που παρουσιάζουν ενδείξεις δραστηριότητας χιονοστιβάδας στο παρελθόν, όπως πόλεμο, κλίση και τραυματισμοί στελέχους. Στη συνέχεια, χρονολογήσαμε αυτές τις διαταραχές ανάπτυξης (GD, Σχήμα 1β) και εκχωρήσαμε τιμές έντασης σε καθεμία από αυτές για να επισημάνουμε εκείνες που σχετίζονται σαφώς με γεγονότα χιονοστιβάδας.

Για τον εντοπισμό προηγούμενων χιονοστιβάδων στη σειρά GD και για τον διαχωρισμό των πιθανών επιπτώσεων των χιονοστιβάδων από τους παλμούς διαταραχής που προκαλούνται από κλιματικούς ή εξωγενείς παράγοντες, όπως χρόνια ξηρασίας ή έντομα/μύκητες, έχει αναπτυχθεί μια διαδικασία τεσσάρων βημάτων:

(i) Διακρίναμε πιθανά έτη χιονοστιβάδας και μη χιονοστιβάδας με βάση τον αριθμό των δέντρων που εμφανίζουν GD για ένα δεδομένο έτος.

(ii) Ο γκρίζος πεύκης (LBM, Zeiraphera dinana Gn.) είναι η κύρια αιτία θορύβου στη σειρά δέντρων-δαχτυλιδιών μας. Αυτός ο σκόρος που τρέφει το φύλλωμα είναι υπεύθυνος για μαζική αποφύλλωση σε διαστήματα 8-10 ετών με αποτέλεσμα σοβαρές διαταραχές ανάπτυξης (Εικόνα 2στ), κυρίως στις εσωτερικές κοιλάδες των Ευρωπαϊκών Άλπεων. Ομοίως, οι ακραίες κλιματικές συνθήκες, όπως τα κρύα καλοκαίρια και οι παρατεταμένες ξηρασίες, μπορούν να επηρεάσουν διαρκώς την ανάπτυξη του πεύκου και να προκαλέσουν διαταραχές ανάπτυξης που μοιάζουν με γεγονότα χιονοστιβάδων. Από πολλές επιστημονικές μελέτες, ανακατασκευάσαμε ένα χρονολόγιο της επιδημίας LBM και των ακραίων κλιματικών συνθηκών στις Ελβετικές Άλπεις από το 1780. Για πιθανά γεγονότα χιονοστιβάδας που εντοπίστηκαν στο βήμα 1 που συμπίπτουν με επεισόδια έξαρσης LBM ή εξαιρετικά κρύα/ξηρά χρόνια, αναζητήσαμε συγκεκριμένες ενδείξεις μηχανικών τραυματισμών για τον περιορισμό πιθανών παρεμβολών μεταξύ γεωμορφικών, κλιματικών και σημάτων LBM.

(iii) Στη συνέχεια ταξινομήσαμε τα γεγονότα χιονοστιβάδας σε κατηγορίες χαμηλής (LLC), μεσαίας (MLC) και υψηλής (HLC) εμπιστοσύνης χρησιμοποιώντας την ένταση των ανιχνευθέντων GD.

(iv) Τέλος, τα έτη χιονοστιβάδας και τα αντίστοιχα GD χαρτογραφήθηκαν (Εικόνα 2) για να απεικονιστεί η ελάχιστη έκταση (ME) κάθε συμβάντος χιονοστιβάδας.

Δραστηριότητα χιονοστιβάδας ανακατασκευής και κύριοι περιορισμοί

Παρατηρήσαμε ότι περισσότερα από τα μισά από τα συμβάντα που ανιχνεύθηκαν σχετίζονται με εστίες βλατσομούθου πεύκου ή εξαιρετικά κρύα/ξηρά καλοκαίρια στις Ελβετικές Άλπεις. Ως εκ τούτου, αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την ανάγκη διάκρισης των σημάτων χιονοστιβάδας από άλλες οικολογικές διαταραχές. Αυτή η ανάγκη είναι ακόμη πιο κρίσιμη καθώς ένα σημαντικό ποσοστό των δενδρογεωμορφικών μελετών έχει βασιστεί σε δέντρα πεύκου που είναι γνωστό ότι επηρεάζονται κυκλικά από τα ξεσπάσματα του βλαστού λάρυκου (LBM).

Στη συνέχεια, είναι ενδιαφέρον ότι παρατηρείται μια σαφή χρονική τάση στις ανακατασκευές για κάθε διάδρομο χιονοστιβάδας (Εικόνα 3), με το 80% των γεγονότων που εντοπίσαμε να συνέβησαν κατά τον 20ό αιώνα και 25 από τα 43 γεγονότα χιονοστιβάδων από το 1950. Αυτή η τάση προς υψηλότερη δραστηριότητα από τις αρχές του 20ου αιώνα στο Oberwald δεν μπορεί να αποδοθεί στην κλιματική αλλαγή. Εξηγείται από το γεγονός ότι τα κωνοφόρα δέντρα επουλώνουν τις πληγές του παρελθόντος γρήγορα λόγω του πάχους του φλοιού τους. Αντίστοιχα, η ανίχνευση παλαιών ουλών στην επιφάνεια του στελέχους είναι δύσκολη. Ως εκ τούτου, οι παλιότερες εκδηλώσεις μπορούν να παραλείψουν στην πολυαιωνότατη παλιά L. deciduas δέντρα.

Λοιπόν, τι μετά;

Η δενδρογεωμορφολογία γίνεται πρακτικό εργαλείο στα χέρια των υπευθύνων χάραξης πολιτικής. Τα αποτελέσματά μας καταδεικνύουν την απόλυτη ανάγκη διάκρισης των οικολογικών από τις γεωμορφικές διαταραχές σε μελλοντικές εργασίες. Αυτό είναι ακόμη πιο κρίσιμο που τα δέντρα πεύκου, ένα πολύ κοινό είδος δέντρου στο αλπικό περιβάλλον, που χρησιμοποιείται συχνά σε δενδρογεωμορφικές μελέτες, επηρεάζονται κυκλικά από τις εστίες βλαστούχου πεύκου. Το επόμενο βήμα θα είναι η ενοποίηση τόσο χρονικών όσο και χωρικών πληροφοριών που προέρχονται από την δενδρογεωμορφική προσέγγιση προκειμένου να υπολογιστούν ακριβείς χάρτες περιόδου επιστροφής χιονοστιβάδων, ένα βασικό αποτέλεσμα για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τους ενδιαφερόμενους φορείς.

Αυτή η μελέτη, Αποσύνδεση των επιπτώσεων των εξωγενών διαταραχών στις δασικές συστάδες για την αξιολόγηση ανακατασκευών πολλών εκατονταετών δακτυλίων δέντρων της δραστηριότητας χιονοστιβάδων στην άνω κοιλάδα Goms (Καντόνι του Valais, Ελβετία) δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Quaternary Geochronology.