Runtuhnya bendungan yang fatal – yang menyebabkan salah satu bencana lingkungan terburuk di Brasil – dapat diprediksi

Kiri atas dan kanan bawah – gambar satelit Bendungan Brumadinho, diambil sebelum dan sesudah runtuhnya 25 Januari 2019. Kanan dan kiri bawah menunjukkan pergerakan awal di sepanjang bendungan (merah dan kuning), yang dianalisis oleh para peneliti. menemukan bahwa keruntuhan bisa diprediksi. Penulis: Google Earth

Menurut sebuah studi baru oleh University of Nottingham dan University of Durham, salah satu bencana lingkungan terburuk di Brasil – runtuhnya bendungan, yang juga menewaskan lebih dari 200 orang – bisa jadi disebabkan oleh teknologi pemantauan yang tepat.

Bencana besar terjadi pada 25 Januari 2019 di bendungan tailing dekat tambang bijih besi Corrego do Feihau, dekat kota Brumadinho, Minas Gerais, di tenggara Brasil.

Ketika bendungan runtuh, itu menyebabkan rentetan lumpur yang menutupi daratan di sekitarnya; merenggut nyawa, menghancurkan rumah dan mata pencaharian serta mencemari sungai dengan bahan beracun.

Citra satelit dari Brumadinho

Citra satelit Brumadinho sebelum dan sesudah runtuhnya bendungan. Bahan: Gambar dari Observatorium Bumi NASA, Lauren Dauphin, menggunakan data dari US Geological Survey Landsat

Dimiliki oleh perusahaan pertambangan terbesar di Brazil, Vale, bendungan ekor telah digunakan selama lebih dari 40 tahun untuk menyimpan limbah dari tambang. Meskipun seringkali bendungan seperti itu dipindahkan karena lebih banyak material yang ditambahkan sehingga memadat dan bergeser, pergerakan yang dipercepat seharusnya tidak terjadi; itu adalah pendahulu dari apa yang akan gagal. “Brumadinho” menjadi bendungan kedua milik Vale, yang runtuh dalam beberapa tahun terakhir dan salah satu dari banyak kecelakaan di seluruh dunia.

Ada kekhawatiran yang semakin besar tentang keberlanjutan bendungan jenis khusus ini, dan sejumlah besar memerlukan pemantauan yang lebih baik, kata penulis utama Associate Professor Stephen Grabby dari Institute of Geospace di Nottingham di University.

Dr Greby, pakar pemetaan permukaan bumi dari luar angkasa, mengatakan: “Saat ini, sebagian besar perusahaan pertambangan mengandalkan sensor berbasis darat untuk memantau stabilitas bendungan. Namun, mereka biasanya menyediakan cakupan yang tidak memadai di seluruh bendungan, yang dapat mempersulit deteksi gerakan. atau tanda-tanda bencana lainnya. “.

Stephen Grabby

Dr. Stephen Greby, penulis utama studi dari Nottingham Geospatial Institute, University of Nottingham. Penulis: University of Nottingham

Menggunakan InSAR (radar satelit) untuk memeriksa pergerakan tanah kecil di dalam dan sekitar bendungan bukanlah praktik umum, dan Dr. Greby ingin mengubahnya.

Dia bekerja sama dengan Universitas Durham dan Universitas Nottingham, yang disediakan oleh Terra Motion Ltd, dalam sebuah penelitian untuk menentukan apakah kegagalan di Brumadinho dapat diprediksi.

Mereka menggunakan metode InSAR lanjutan yang disebut Intermittent Small Baseline Subset (ISBAS), yang dikembangkan oleh University of Nottingham dan Terra Motion, dan yang dapat membantu mengatasi keterbatasan yang dihadapi saat menggunakan beberapa metode InSAR yang lebih umum di atas vegetasi. Keunggulan lain dari teknologi ini dibandingkan dengan sensor di darat adalah terlihat dari atas dan menawarkan gambaran yang lebih lengkap tentang pergerakan bumi dengan level milimeter. ketepatan.

Andy Souter

Andy Souter, CTO dari Terra Motion Ltd. Kredit: Terra Motion

Dr Greby menambahkan: “Hasil ISBAS InSAR kami menunjukkan bahwa bagian-bagian bendungan yang berbeda bergerak dengan kecepatan yang berbeda, dan beberapa di antaranya terlihat mengalami percepatan mendadak dalam dua bulan sebelum keruntuhan. Meskipun perusahaan pertambangan mengontrol bendungan menggunakan metode standar tanpa peringatan eksplisit, analisis pra-pergerakan kami menunjukkan waktu runtuhnya dulu dengan hati-hati.

“Jika inspeksi rutin dilakukan dengan metodologi ISBAS InSAR, tanggal kegagalan dapat diprediksi dalam seminggu setelah terjadi. Yang penting, prediksi ini akan mungkin dilakukan sekitar 40 hari sebelum runtuh, yang akan memberikan waktu untuk memperingatkan bahwa bendungan menjadi tidak stabil. Ini dapat mengarah pada pemantauan yang lebih dalam atau tindakan mitigasi lainnya untuk menghindari kematian tragis dan bencana lingkungan. “

Temuan lengkapnya baru saja dipublikasikan dalam artikel “Analisis Data Satelit Tingkat Lanjut Mengungkap Pendahulu Deformasi Tanah Sebelum Runtuhnya Ekor Brumadino” di jurnal Nature Komunikasi Bumi dan lingkungan.

Profesor David Toll, salah satu direktur Institute for Danger, Risk and Sustainability di University of Durham, mengatakan: “Deteksi pergerakan tanah yang dipercepat selama periode pembasahan, pada malam sebelum kegagalan, membantu memastikan mekanisme kerusakan yang diharapkan. Runtuhnya bendungan ekor dapat dijelaskan dengan penurunan hisap pada bahan ekor, yang berkontribusi pada deformasi internal yang dapat menyebabkan pencairan statis bahan rapuh. ”

Profesor John Gluias, direktur eksekutif Institut Energi Durham di Universitas Durham, mengatakan: “Penggunaan baru data satelit InSAR untuk memantau stabilitas bendungan merupakan terobosan nyata karena itu berarti Anda tidak perlu menginstrumentasi tanah di dalam dan sekitar bendungan untuk memantaunya. Oleh karena itu, pemantauan tidak lagi di tangan perusahaan pengelola. “

Dr Andrew Souter, CTO Terra Motion Limited dan penemu metodologi canggih InSAR ISBAS, mengatakan: “Pekerjaan ini tidak mungkin terjadi tanpa ketersediaan data satelit gratis dari misi Sentinel-1, yang memiliki jangkauan global dan berkelanjutan untuk masa depan yang bisa diduga. Bersama dengan pendekatan inovatif yang dijelaskan dalam artikel ini dan produk InSAR kami yang unik, ini berarti bahwa sistem operasional pemantauan ekor jarak jauh yang murah tersedia secara lokal, regional, dan bahkan nasional di mana pun di dunia. ”

Para peneliti sekarang sedang berusaha untuk mengembangkan teknologi ini sebagai perangkat lunak yang dapat ditawarkan kepada industri pertambangan, yang sedang mencari sistem peringatan dini yang kuat untuk memprediksi risiko runtuhnya tailing dengan cepat. Dikombinasikan dengan sensor berbasis darat, Dr. Greby melihat teknik lanjutan InSAR sebagai tambahan yang berharga untuk sekotak alat pemantauan untuk evakuasi dan perlindungan kehidupan.

Referensi: “Analisis lanjutan data satelit mengungkap prekursor deformasi tanah sebelum runtuhnya Bendungan Kristal Brumadino” oleh Stephen Greby, Andrew Souter, John Gluias, David Tol, David Guy, Ahmed Atab dan Renoy Girindran, 4 Januari 2021, Komunikasi Bumi dan lingkungan.
DOI: 10.1038 / s43247-020-00079-2

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.