Значительная часть живописного побережья Калифорнии состоит из высоких скал и утесов, которые постоянно меняются под воздействием дождей, волн и других природных процессов. Постоянное осыпание и обрушение береговой линии создает серьезную угрозу для важнейшей инфраструктуры. Под ударом стихии оказываются автомобильные и железные дороги, жилые дома, парковые зоны и популярные общественные пляжи. Около семидесяти процентов всей береговой линии Калифорнии образовано именно такими скалистыми обрывами.

Долгое время у специалистов были лишь устаревшие данные о скорости разрушения берегов — предыдущие масштабные замеры устарели на целое десятилетие. Чтобы исправить эту ситуацию, команда ученых применила современные технологии. В 2023 году исследователи провели аэрофотосъемку с использованием лидаров и разработали новые алгоритмы для картирования эрозии, что позволило получить исчерпывающую информацию о состоянии берега.

Технологии лидарного сканирования

Лидар представляет собой систему дистанционного зондирования, которая сканирует поверхность земли с помощью лазера и строит максимально точные трехмерные модели. Сопоставив новые данные с результатами аналогичной съемки 2016 года, ученые смогли детально увидеть, как изменились калифорнийские утесы за семь лет.

Результаты показали, что разрушение происходит крайне неравномерно. На некоторых участках, признанных горячими точками эрозии, объемы потерянной земли за этот период поражают воображение. На каждый ярд береговой линии здесь приходилось количество грунта, которое можно сравнить с объемами более чем восьми сотен самосвалов.

Среди авторов научной работы — Данхан Се, который проводил исследование в Институте Скриппса, а сейчас занимает должность доцента и специалиста по прибрежной геоморфологии в Мэрилендском университете. По его словам, местные утесы нестабильны и продолжают разрушаться со временем, что нередко приводит к трагедиям. Непредсказуемые оползни представляют реальную опасность для отдыхающих и местных жителей, поэтому постоянный мониторинг стал для штата абсолютным приоритетом.

Где ситуация наиболее критическая

Специалисты выяснили, что самые опасные зоны сосредоточены главным образом в Центральной и Северной Калифорнии. На некоторых участках скорость отступления кромки скал превышала двадцать один метр в год.

«Семьдесят футов в год — это огромная цифра. За семь лет наблюдений полоса суши сократилась сильнее, чем на длину футбольного поля», — объясняет Адам Янг, соавтор проекта, главный исследователь и специалист по прибрежной геоморфологии из Института Скриппса.

Один из рекордных случаев зафиксирован в районе Лост-Коуст в округе Гумбольдт. Там произошел масштабный оползень, в результате которого в воду ушло более 1,4 миллиона кубических ярдов скальной породы и почвы. Схожие темпы отступления берега, превышающие три метра в год, зафиксированы в Кинг-Рейндж, национальных парках Редвуд и Пойнт-Реейс, в Биг-Сюр, у пляжа Мартинс, около базы космических сил Ванденберг, в штате Эл-Капитан и на Палос-Вердес. Почти шестьдесят пять процентов всех изученных обрывов продемонстрировали заметные изменения выше установленных пороговых значений.

Полученные сведения уже опубликованы в журнале International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation и призваны помочь в управлении прибрежными территориями. В исследовании также участвовали Люк Ленайн и Хиронири Мацумото из Института Скриппса, а также Зузанна Свирад из Польской академии наук.

Ученые создали специальный публичный сайт — California Coastal Cliff Erosion Viewer, где любой желающий может ознакомиться с собранной информацией. Авторы проекта планируют собирать данные с помощью лидаров дважды в год, чтобы вовремя фиксировать сезонные изменения, оценивать влияние зимнего Эль-Ниньо и помогать властям планировать безопасность инфраструктуры. Текущее финансирование этой программы рассчитано до 2027 года.