Die letzte Runde atmosphärischer Flussstürme überschwemmte Südkalifornien mit historischen Niederschlägen, und in gewisser Hinsicht brach es fast den Rekord für die meisten Regenfälle über einen Zeitraum von drei Tagen.
Während der Regen weit verbreitet war, konzentrierten sich die Schäden – einschließlich Erdrutsche – hauptsächlich auf bestimmte Hangviertel. Warum verursachten die Stürme keine katastrophalen Erdrutsche in einem größeren Teil der Region?
Wir haben mit dem US Geological Survey gesprochen, um diese Frage zu beantworten. Hier sind einige wichtige Erkenntnisse:
Die Niederschlagsmengen waren groß
Die Gesamtniederschläge, die während der Stürme Anfang Februar aufgezeichnet wurden, waren atemberaubend. In den fünf Tagen, die am 8. Februar um 5 Uhr morgens endeten, betrug die Temperatur in der Innenstadt von Los Angeles mehr als 9 Zoll. Das sind mehr als 60 % der durchschnittlichen jährlichen Niederschlagsmenge.
Auch die malerische Bergkette nördlich von Hollywood und Westwood wurde hart getroffen: Bel-Air bekam etwa 14 Zoll Regen ab. Die Überschwemmung ließ ein Haus in der Caribou Lane in Beverly Glen, einem bergigen Viertel nordwestlich von Beverly Hills, von seinem Fundament rutschen.
Weitere Gebiete, in denen es zu schädlichen Erdrutschen und Schlammlawinen kam, waren Studio City, Tarzana, Baldwin Hills und Hacienda Heights.
Eine große Regenansammlung während eines Sturms reicht aus, um einen Erdrutsch auszulösen – insbesondere in bestimmten Stadtteilen, in denen menschliche Veränderungen an der Landschaft und der Entwässerung zu einem erhöhten Risiko führen können.
„Die meisten dieser Rutschungen, die wir gesehen haben – die in den Nachrichten waren – ereigneten sich in der bebauten Umgebung“, sagte Matt Thomas, ein Forschungshydrologe beim Erdrutschgefahrenprogramm des USGS.
„Und es handelt sich also um Hügelhänge, die möglicherweise Bedingungen aufweisen, die sie stärker als normal für Erdrutsche prädisponieren“, sagte Thomas. „So kann es zu übersteilen Hängen und schlecht entwickelten Aufschüttungen kommen, die dort, wo ein Haus steht, erodieren. Es kann zu Entwässerungsbedingungen kommen, die das Wasser in Gebiete leiten, die schließlich erodieren und dadurch Erdrutsche verursachen.“
Es kam auch zu Schlammflüssen an erwarteten Orten, etwa im Malibu Canyon und entlang des Pacific Coast Highway. In diesen Gebieten kommt es bei Regen häufig zu Steinschlägen und Erdrutschen.
Ein Auto fährt während eines Regensturms in den Hollywood Hills Anfang Februar durch eine mit Regenwasser gefüllte Straße in der Nähe des Beverly Glen Boulevard.
(Ringo Chiu / Für die Zeit)
Aber die Niederschlagsintensität war nicht episch
Es könnte sich angefühlt haben, als würde es in den Hügeln heftig regnen. Aber im historischen Vergleich und relativ gesehen fiel der Rückgang nicht mit epischer Geschwindigkeit.
Bei der Quantifizierung der Intensität messen Hydrologen die Niederschlagsmenge pro Stunde.
Ein Zoll Regen pro Stunde gilt als stark. Aber, sagte Thomas, eine solche Intensität habe man während des jüngsten Sturms selten gesehen.
Daher kam es an den Berghängen der Region offenbar nicht zu großflächigen Erdrutschen und Schlammlawinen. Stattdessen scheinen sich die Erdrutsche auf Stadtteile beschränkt zu haben, die bereits einem höheren Risiko ausgesetzt waren.
„Das ist wahrscheinlich der Unterschied zwischen Nachrichtenmeldungen, in denen über viele Erdrutsche in der Nachbarschaft berichtet wurde, und großflächigen Landrutschen über alle Gebirgsketten hinweg bei einem viel weiter verbreiteten Ereignis“, sagte Thomas.
Die Zutaten für Erdrutsche
Die Kriterien für die Ursachen weit verbreiteter Erdrutsche in Südkalifornien seien erstmals in den 1970er Jahren dokumentiert worden, sagte Thomas.
Es beginnt mit mindestens 10 Zoll saisonalem Niederschlag. Die Innenstadt von Los Angeles überschritt diese Schwelle erst am 4. Februar – dem ersten großen Tag des Sturms.
Die zweite Zutat ist eine Mindestniederschlagsrate – mindestens ein Viertel Zoll pro Stunde. Dieser Standard ist jedoch veraltet und es ist wahrscheinlich, dass für großflächige Erdrutsche mit größeren Auswirkungen eine höhere Niederschlagsmenge pro Stunde erforderlich wäre.
Ein Feuerwehrmann steht auf verbranntem Gelände und wartet darauf, dass Besatzungsmitglieder nach dem Highland-Brand am 31. Oktober 2023 in Aguanga Wasser bringen, um die Brandherde am Highway 371 zu löschen.
(Gina Ferazzi / Los Angeles Times)
Ein Mangel an Waldbränden hat geholfen
Die Tatsache, dass der letzte Winter in Kalifornien ein nasser Winter war und dazu beitrug, Waldbrände auf ein Minimum zu reduzieren, trägt auch dazu bei, in diesem Winter starken Schlammlawinen entgegenzuwirken.
Das war 2018 nicht der Fall. Im Dezember 2017 verwüstete das Thomas-Feuer – das größte in der Geschichte Südkaliforniens – 281.893 Acres über den Landkreisen Ventura und Santa Barbara und brannte dabei auch alle Wasserscheiden oberhalb von Montecito und Carpinteria nieder.
Dann kam es Anfang Januar 2018 zu einer sehr heftigen Regenzeit. Schnelle Schlamm- und Schuttströme ergossen sich von den Hügeln, töteten 23 Menschen, zerstörten 130 Häuser und verursachten Schäden in Höhe von Hunderten Millionen Dollar.
Wissenschaftler bezeichnen diese Untergruppe von Erdrutschen als Murgänge, bei denen Wasser nach unten strömt und sich mit Schlamm und Geröll sowie Steinen und Ästen vermischt. Beim Murgang nach dem Brand in Montecito begann das Ereignis als Sturzflut, die begann, Schlamm und andere Trümmer aufzuwirbeln, darunter auch Felsbrocken, die größer als Autos waren.
In einem von Nina Oakley, heute Geogefahren-Klimatologin beim California Geological Survey, und Marty Ralph vom Center for Western Weather and Water Extremes am Scripps Institution of Oceanography verfassten Bericht heißt es, es habe „eine Periode sehr intensiver Regenfälle“ gegeben war der Hauptauslöser während des Sturms 2018.
Von entscheidender Bedeutung ist auch, wie sich die Böden über der Nachbarschaft durch den Waldbrand verändert haben, wodurch „wasserabweisende Böden“ entstanden sind. Infolgedessen „ist der Niederschlagsabfluss in diesen Gebieten im Vergleich zu unverbrannten Gebieten dramatisch erhöht.“
Darüber hinaus ist in einer Brandzone keine Anhäufung früherer Regenfälle über mehrere Wochen erforderlich, um einem Murgang vorauszugehen.
Was passiert, wenn es stark regnet?
Genau fünf Jahre nach den tödlichen Murgängen von Montecito kam es in dieser Region erneut zu heftigen Regenfällen. Etwa 7.000 Erdrutsche ereigneten sich im Hinterland, sagte Jason Kean, ein weiterer Forschungshydrologe des USGS-Programms zur Erdrutschgefahr. In den Städten kam es zu erheblichen Schäden Hochwasser. Der Sturm im Januar 2023 verursachte im Santa Barbara County Schäden in Höhe von mehr als 80 Millionen US-Dollar.
Dieser Sturm hatte beide Zutaten, um im Hinterland Erdrutsche auszulösen. Nach Angaben des National Weather Service kam es in Santa Barbara zu mehr als 10 Zoll kumulierter saisonaler Niederschlagsmenge Es gab Niederschlagsraten von 1 Zoll pro Stunde, sagte Kean.
Eine Luftaufnahme zeigt drei große Häuser in Dana Point auf einer Klippe, wo es Anfang Februar zu einem Erdrutsch kam.
(Allen J. Schaben / Los Angeles Times)
Das Risiko, dass Land abrutscht, könnte zunehmen
Während wir uns der zweiten Winterhälfte nähern, liegt Südkalifornien nun deutlich über der Grundlinie von 10 Zoll Regen in dieser Wassersaison. Downtown LA hat seit dem 1. Oktober 15,8 Zoll Regen registriert; Das ist bereits mehr als der durchschnittliche jährliche Niederschlag von 14,25 Zoll.
„Offensichtlich haben wir die 10-Zoll-Marke für die Wintersaison erreicht. Und so [in terms of future landslide risk] Eigentlich rechnen wir mit viel mehr Niederschlag und dieser hohen Intensität, um loszulegen“, sagte Kean.
Ein Schlüsselfaktor, der bei künftigen Stürmen ein größeres Risiko darstellen könnte, ist ein „narrow cold frontal rain band“, kurz NCFR. „Dies ist im Grunde ein meteorologisches Element, das starke Niederschläge erzeugen kann“, sagte Thomas. Ein NCFR war ein Faktor bei den tödlichen Erdrutschen in Montecito im Jahr 2018.
Bei unserem jüngsten Regensturm Anfang Februar habe sich zwar ein NCFR entwickelt, der jedoch keine besonders intensiven Niederschläge hervorgebracht habe, sagte Thomas. Aber wenn es so gewesen wäre, „wäre es die Nr. 2 im Doppelsieg gewesen, Erdrutsche hervorzurufen“, fügte er hinzu.
Man könnte über die Beobachtungen der Wissenschaftler streiten, dass der letzte Sturm nicht besonders heftig war. Aber es lässt sich leicht verwechseln, „wie viel Regen sich im Verlauf des Sturms angesammelt hat und wie stark es zu einem bestimmten Zeitpunkt geregnet hat“, sagte Thomas.
„Was wir wirklich brauchen, um die Landschaft weiträumig aufzureißen – im Hinblick auf die Entstehung von Erdrutschen –, sind die vorhergehende Regenfälle und wir brauchen die hohe Intensität, die kurz danach abfällt“, sagte er.
In Bezug auf Erdrutsche „ist es ein Doppelschlag“, sagte Kean. „Es geht darum, die Dinge nass zu machen und sie dann hart zu treffen.“
Während des Sturms Anfang Februar „wurde es definitiv nass. … Aber der Ausbruch zum Auftakt war glücklicherweise nicht so groß, dass er das Problem noch verschlimmert hätte“, fügte er hinzu.
Eine animierte Infografik zeigt, wie Murgänge und tiefliegende Erdrutsche entstehen
Tiefgreifende Erdrutsche sind später in der Saison ein größeres Problem
Es gibt auch eine Untergruppe von Rutschungen, die als „tiefsitzende Erdrutsche“ bekannt sind. Dabei handelt es sich um solche mit einer Tiefe von mehr als 15 Fuß, die besonders zerstörerisch sein können und sogar an einem trockenen Tag passieren können. Während und nach einer epischen Regenzeit im Jahr 2005 kam es zu zwei denkwürdigen, tiefsitzenden Erdrutschen.
Der erste Fall ereignete sich am 10. Januar desselben Jahres und tötete zehn Menschen in La Conchita, einer Gemeinde an der Küste des Ventura County. Der Rutsch ereignete sich am Ende einer intensiven 15-tägigen Regenperiode.
Ein weiterer ereignete sich im Juni im Bluebird Canyon von Laguna Beach nach einer starken Regenzeit von Dezember bis Februar. Unmittelbar vor dem Erdrutsch fiel kein Regen, wodurch 17 Häuser zerstört und 11 weitere schwer beschädigt wurden.
Das Regenjahr, das am 30. Juni 2005 endete, war das regenreichste der letzten Generation. In diesem Jahr fielen erstaunliche 37,25 Zoll auf die Innenstadt von LA – sogar mehr als in der denkwürdigen El-Niño-Saison 1997–98, als 31,01 Zoll Regen fielen, und im Regenjahr 2022–23, als 28,4 Zoll fielen. Dies sind die einzigen drei Regenjahre in den letzten 26 Saisons, in denen die jährliche Niederschlagsmenge mehr als 10 Zoll über dem Durchschnitt der Innenstadt von LA lag
Tiefliegende Erdrutsche können dort auftreten, wo das Grundgestein sehr tief ist und Regenwasser tief unter der Erde versickern kann. Bei wiederholten schweren Stürmen kann sich Wasser ansammeln und schließlich ein ganzes Erdstück destabilisieren, sodass es bergab einstürzt. Sie können langsam oder mit erstaunlicher Geschwindigkeit geschehen.
Im Allgemeinen kommt es in Südkalifornien zu tiefliegenden Erdrutschen in überdurchschnittlichen Regenzeiten, sagte Thomas.