Dešifriranje občutljivosti skalnih sten na podnebne spremembe in cikle zmrzovanja in odtaljevanja na območjih brez permafrosta

Cilj predlaganega raziskovalnega projekta je proučiti občutljivost skalnih sten na podnebne spremembe in cikle zmrzovanja in odtaljevanja v regijah brez permafrosta. Podnebne spremembe vplivajo na naraščanje temperature zraka in pogostejše intenzivne padavinske dogodke, ki vplivajo na stabilnost skalnih sten ne samo v regijah s permafrostom, temveč tudi na območjih brez permafrosta. Na pojav skalnih podorov močno vplivajo pripravljalni procesi (preperevanje in širjenje razpok), ki skalo postopoma razgrajujejo in sprožitveni procesi (cikli zmrzovanja in taljenja, padavinski dogodki, potresi, snežni plazovi, živali ali antropogene dejavnosti), ki sčasoma sprožijo skalni podor. V primeru vpliva meteoroloških dejavnikov je lahko vključenih več fizikalnih mehanizmov, ki vplivajo na nastanek in sprožitev skalnega podora. Na primer, ko so dnevne temperature visoke, je voda v razpokah podvržena ciklom zmrzovanja in odtaljevanja. Občasni cikli zmrzovanja in odtaljevanja povzročajo, da se razpoke nenehno širijo, kar lahko vodi do porušitve in odloma bloka kamnine. Ker se skalni podori pojavijo nenadoma in običajno brez vidnih opozorilnih znakov, jih je izredno težko napovedati. Zaradi tega predstavljajo veliko potencialno nevarnost za ljudi in infrastrukturo. Predlagani raziskovalni projekt se osredotoča na proučevanje ciklov zmrzovanja in odtaljevanja kot dolgoročnih dejavnikov, ki vplivajo na nastanek podorov. Teoretično in eksperimentalno razumevanje povečanega pojavljanja podorov kot posledica predvidenih podnebnih sprememb v regijah brez permafrosta je zelo slabo raziskano. Zato se v predlaganem projektu osredotočamo na raziskave vpliva podnebnih sprememb na pojav skalnih podorov. Pri tem bomo upoštevali naslednje ključne parametre: inženirsko geološke razmere izvornih mest v skalnih stenah, geotehnično spremljanje razpok in scenarije podnebnih sprememb. Ti parametri se bodo analizirali in modelirali na dveh izbranih pilotnih območjih, kjer se vsakodnevno dogajajo podori in povzročajo velike gospodarske in materialne izgube. Da bi dosegli zastavljen cilj, bomo uporabili pristop z več metodami, ki bo vključeval eksperimentalne meritve na terenu, opazovanja in spremljanje, ki nam bodo omogočili, da določimo začetno stanje nestabilnosti kamnin, s tem povezano količino in frekvenco pojavljanja podorov ter temperatura v skalnih stenah. Ti podatki bodo osnova za numerično modeliranje in numerične simulacije z uporabo metode končnih elementov, s pomočjo katerih bomo določili temperaturne spremembe, ki vladajo v ciklih zmrzovanja in odtaljevanja. To bo omogočalo določiti volumen bloka kamnine, ki je podvržen ciklom zmrzovanja in odtaljevanja. Na podlagi preučevanja dveh različnih vrst kamnin in njihovih dejavnikov, ki prispevajo k dovzetnosti za nastanek skalnih podorov, bodo rezultati projekta osnova za razvoj metodologije za obvladovanje tveganja pred nastankom skalnih podorov in opredelitev ukrepov zmanjšanja nevarnosti in zgodnjega opozarjanja pred nastankom podorov. Rezultati predlaganega projekta bodo zapolnili vrzel v znanstvenih raziskavah o učinkih podnebnih sprememb na območjih brez permafrosta, ki so redko predmet znanstvenih raziskav. Hkrati bo predlagan več-metodni pristop prenosljiv tudi na druga skalnim podorom podvržena območja.