Verleden: sleutel voor de toekomst? Outline. Lyell (uniformitarisme) The present is the key to the past. Verleden/heden/toekomst.

Transcriptie

1 Verleden: sleutel voor de toekomst? Outline Deze presentatie staat (bijna) op en op The past is the key to the present (and the future)? Aardbevingen en tsunami s, orkanen, bosbranden, vulkanen, overstromingen: historisch, langer terug en toekomst? Kans op natuurrampen en tijdsinterval Dateringen hoe precies? KNAG Onderwijsdag 2015 Bernd Andeweg Aardwetenschappen Vrije Verleden/heden/toekomst Catastrofaal (context Bijbel) Lyell (uniformitarisme) The present is the key to the past (geleidelijke veranderingen en dus veel tijd) Verleden/heden/toekomst Over langere tijd geleidelijk, op kortere tijdschaal catastrofaal Meer waarnemingen en betere dateringen: hogere tijdresolutie: meer events, punctuated Evolutie + Events Yet geologists today also know that some of the factors that changed the Earth in the past cannot be seen at work today. 1

2 Evolutie + Events Van vroeger: interessant studiemateriaal. Of mooie films.. Natuurrampen Schade en slachtoffers Maar wat als nu?hoe groot is de kans?! Valt dat nou niet te voorspellen? Aardbevingen Nepal/Himalaya Historisch Nepal/Himalaya The Big One San Francisco 1906 Voorspelling vs. verwachting Opvallend: segmenten bewegen ~670 jaar na elkaar Dus: naar westen aardbeving in jaar 2175?! Nee. 2

3 Geologisch dilemma Elke aardbeving gebeurt binnen 3 maanden na een equinox Algemeen Zeker Hoog Hoog Laag Verwachting Weinig Informatie Waarschijnlijkheid Hoog Verifieerbaarheid Wetenschappers Kosten (sociaal/politiek/economisch) voorzorgsmaatregelen (mitigatie) Risico verkeerde beslissing Bestuurders Veel Laag Specifiek (gebied, tijd) Onzeker Laag Laag Hoog Kans op aardbeving >X in gebied XX binnen een week is 0,8% Dit willen bestuurders graag, dus: specifiekere gegevens nodig! Kans Kans dat (P f ) gebeurt is: P f = f/n n = totaal mogelijke uitkomsten f = uitkomsten die voldoen aan het criterium Dus: n = tijd tussen gebeurtenissen = herhalingstijd T (recurrence interval). Dan wordt formule: P = 1/T Kennis over T kunnen we verbeteren: the past is the key to the present and future! Kans Kans P T dat gebeurtenis minstens 1x wordt geevenaard of overschreden in de komende r jaren is: P T = 1 P r 1 in de 100 jaar overstroming? Afvoer > waarde die gemiddeld 1x per 100 jaar voor is gekomen. De kans dat deze zich voordoet in het komende jaar = 1/100, of 1% Kans op gebeurtenis: random? Aardbevingen en vulkanen juist Voor veel events is random goede voorbeelden dat kans niet helemaal benadering, want onafhankelijk van onafhankelijk is.. elkaar. Als spanning ontlaadt door beving, niet snel terug op niveau Dat betekent dus niet dat de kans dat een 1 in de 100 jaar vloed in de komende 100 jaar 100% is! (met andere woorden: als er al 99 jaar geen is geweest, dan moet ie niet volgend jaar!) Hazard maps Hoe om te zetten in risico? Hazard maps Voorspellingen zijn gebaseerd op zeer korte (geologisch) waarnemingstijd! 3

4 Waarom mis? Als model nog niet goed is.. Waarom mis?.. of dat het systeem wordt veranderd.. en/of omdat gegevens te beperkt. 1980: ouderdom oceanische korst/snelheid naderen = zwaarte aardbevingen. Nu: niet zo duidelijk.. Simulatie: Random aardbevingen langs breukzone. Lijken op korte termijn geclusterd, pas na duidelijk dat hele breuklijn actief is Oklahoma: zoutwater injectie in ondergrond. Zwaarste beving 5.6! Animatie! Aardbevingen: sporen uit verleden Gelaagde afzettingen uit meer (Laat Mioceen, ZO Spanje) zijn vervormd door aardbevingen. Aardbevingen: sporen uit verleden Zandvulkanen (liquefactie) Tsunami laat sporen na! Aantal bevingen/1000 jaar af te tellen! Waterverzadigd zand zoekt uitweg bij zware aardbeving. Ook in gesteente te vinden! Zandlagen, te herkennen aan stukken koraal en plankton Kamaishi The Great Japanese Wall The Not-so-Great-anymore Japanese Wall

5 Mitigatie? Rikuzentakata: vrijwel volledig verzwolgen, veel doden. Op 10m hoog herbouwd (?) Mitigatie? Fudai: Burgemeester herinnerde zich tsunami Muur 15,5m hoog, iedereen gespaard! Vulkanen Holuhraun (actief in 2014) Holuhraun (actief in 2014) Zwavel Holuhraun Holuhraun (actief in 2014) Zwavel! Zwaveldioxide Holuhraun IJsland: problematisch Schotland/Ierland: ongezond Nederland: gemeten! 5

6 Zwavel Laki Doden in Engeland..en in 53 Franse parochies (logaritmische schaal!!) Laki (actief in 1783) Zwavel Laki Wat als Laki nu zou uitbarsten? Mitigatie nodig? Hoe vaak kan zoiets nou gebeuren? Zwavelzuur laat niet veel sporen achter bummer.. Maar zoiets wel, als het nog erger wordt Grand Prismatic Spring, Yellowstone Supervulkaan? 6

7 Supervulkaan? Vulkanische as!! One obstacle to accurate forecasting large volcanic events is humanity s lack of familiarity with the signals leading up to the largest class of volcanic eruptions Grootste met redelijk veel waarnemingen: Pinatubo (1991, VEI 6) Eyjafjallajokull (actief in 2010) Verspreiding bekend! Vulkanische as Elke vulkaan eigen chemisch signaal Gesloten luchthavens, 17 april 2010 Aslaag in sediment of ijs? Dader is zo bekend! As en dateren! En andersom: as van bekende uitbarsting? Dan ouderom laag bekend! Aslagen van zelfde vulkaan? Aantal uitbarstingen te reconstrueren: herhalingstijd! 7

8 Dateren?! Experiment! Gooi je 1,2 of 3? Ga even staan! We tellen hoeveel er staan. Blijf daarna staan: je mag niet meer gaan zitten en gooien. De rest gooit nog een keer. Dateren?! Experiment! Gooi je 1,2 of 3? 2e keer alleen zes, zelfde procedure! Conclusie:? Dateren?! Experiment! Gooi je 1,2 of 3? Dateren Tot waar mogelijk? 2e keer alleen zes, zelfde procedure Conclusie: Vertel me de regel en hoeveel mensen nog mogen gooien en ik weet hoe vaak er al gegooid is! Aantal mensen dat nog een keer mag gooien Aantal keren 1,2 of 3 gooien Dateren Datering met koolstof tot ~ jaar 1. Gesteenten of events meestal ouder 2. Geen C in vulkanisch gesteente! PLAATJE LAB OF K Ar? Kalium Argon of Argon Argon Halfwaardetijd Kalium ~1,25 miljoen jaar! Historical Overstromingen 8

9 Paleo floods Gegevens uit het veld Kans vs interval En dan interpolatie Overstromingen? Terug in de tijd Overstromingen Verandering in systeem (waterwerken, klimaat)? Grootste overstomingen door events, niet door regenval Veranderend systeem: klimaat! Orkanen 9

10 Orkanen/Cycloneeb Historisch Blue Hole Belize Orkanen Normaal: seizoensafwisselingen in sediment (dateerbaar!) Paleo orkaan? Grof laagje sediment! Variatie hangt samen met grootschalige klimaatpatronen Orkanen Grootschalige patronen? Computermodellen! Hurricane Forecast Bosbranden/El Niño Maleisië 10

11 Terug in de tijd? Koppeling met El Nino Weergegevens vliegveldjes Nederlands Indie Orkanen, overstromingen: deels wel veranderende omstandigheden/systeem: klimaatverandering.. Moeilijker voorspellen.. Voorspellen mogelijk? Verwachtingen wel, voorspellen The present is de key die niet altijd past..? Nog altijd verrassingen Meer info? 1. Presentatie staat (bijna) op en op 2. Vaknetwerkbijeenkomst Aardrijkskunde 18 februari 2015 Betapartners (Amsterdam eo, maar open voor elke docent) Meer info bij de stand 3. Met school naar de VU, of de VU op school? NLT module Bewegende Aarde of Klimaatverandering Plaattektoniek, vulkanisme Big History (drempel 4) Meer info bij de stand 4. Nascholing Zuid Amerika 21 januari 2016 ism UU 11