Analiza Nevena Bočića: Poplave u Njemačkoj 2021. - Što se dogodilo, tko je "kriv" i zašto je u cijeloj priči važna geomorfologija?

O poplavama u sjeverozapadnoj Europi sredinom srpnja 2021. već smo pisali na portalu. Nad Europom, posljednjih godina izraženiji čimbenici u atmosferi koji su preduvjet za nastanak velikih količina oborine u kratkom vremenu, doprinose skraćenju povratnog perioda ovakvih situacija. Znanstvenici i dalje traže precizne odgovore koliko su za europske promjene klime odgovorni globalni procesi (zatopljenje), a koliko regionalne oscilacije (sjevernoatlanska i druge koje utječu na europsku klimu). Kako god bilo, povećanje količine oborive vode i nestabilnosti (CAPE) doprinosi većoj vjerojatnosti za izdašne oborine konvektivnog tipa u kratkom razdoblju nego je to bio slučaj pred 40 ili više godina. Ali čini se, da se učestalost i intenzitet poplava povećava brže nego bi se to dalo zaključiti iz promjene klimatskih parametara. Stoga se pitamo, postoje li još neki razlozi za katastrofu ovakvih razmjera kakva je pogodila Njemačku?

Neven Bočić na svom je Facebook profilu napravio izvrsnu analizu s geomorfološkog pogleda. Bočić tako pokazuje da osim obilne kiše, i urbanizacija poplavnih područja igra golemu ulogu u spriječavanju otjecanja vode, jer se izgradnjom i naseljavanjem rijekama oduzimaju prirodni poplavni prostori, što bitno umanjuje sposobnost drenaže oborinske vode. Uz njegovo dopuštenje prenosimo analizu u cijelosti.

Slika 1: Poplavljena područja Europe (izvor [1])

U jednom od prijašnjih postova sam se kratko osvrnuo na nepravedno zapostavljenu geomorfologiju u prostornom planiranju, a vezano za nedavne poplave u Njemačkoj. Ovdje sam to pokušao malo obrazložiti. U međuvremenu je o tome pisao i Nenad Buzjak pa se neke stvari ponavljaju. No vjerujem da je ovo izuzetno važna tema pa od viška ponavljanja „glava ne boli“.

Nakon nedavnog tornada u Češkoj prirodne nepogode u Europi ponovno su pokazale da mogu biti vrlo surove. Od 12. do 15. srpnja na području zapadne Europe je uslijed velike količine oborina došlo do naglih i intenzivnih poplava. Posebno su bila pogođena područja zapadne Njemačke, Belgije i Nizozemske. Nažalost ove poplave su uz ogromnu materijalniju štetu dovele do smrtnog stradavanja više od 200 ljudi od čega najviše (preko 160) u Njemačkoj. Nakon brojnih, često i šokantnih medijskih izvješća i fotografija povele su se brojne diskusije o uzrocima ovih poplava i o tome jesu li se mogle spriječiti barem ljudske žrtve. U ovom kratkom tekstu osvrnuti ću se na jedan važan, ali često zanemarivan aspekt poplava, onaj geomorfološki.

Postoje različite kategorije poplava. Na nekrškim kopnenim područjima obično se dijele na nizinske i bujične poplave. Uz to, u gusto naseljenim i izgrađenim područjima (kakvo je djelomično i ovo zahvaćeno opisanim poplavama) veliki utjecaj imaju i urbane poplave. Nizinske poplave nastaju kada korito tekućice nema dovoljni kapacitet za protok vode za vrijeme visokih voda. Voda se razlijeva od korita prema okolnoj nizini. Bujične poplave su često nagle i brze, a osim vode nose i veliku količini erodiranog materijala. Češće su u brdskim i planinskim područjima. Poplave o kojima je ovdje riječ najizraženije su bile u dolinama rijeka lijevih pritoka Rajne (Mossell, Ahr, Ruhr) u Njemačkoj te Meuse u Belgiji i Nizozemskoj (Slika 1).

S obzirom da u ovom tekstu želim povezati pojave poplava s geomorfologijom terena, naglasak će biti na bujičnim poplavama, prvenstveno onim u dolini rijeke Ahr. Tijekom ove poplave najviše stradalih bilo je upravo njenoj dolini. Rijeka Ahr lijeva je pritoka Rajne duljine 89 km. Dolina se nalazi u području gorja Eifel, a usječena je uglavnom u sedimentne i metamorfne stijene paleozojske odnosno devonske starosti (417 – 360 milijuna godina). Reljef cijelog područja vrlo je raščlanjen, a karakteriziran je fluviodenudacijskim tipom s gustom mrežom dubokih dolina i snažnom erozijom. Navedene poplave uzrokovala je velika količina oborina koja je pala u kratkom vremenu. Prema nekim podacima, u 72 sata ponegdje je palo više od 172 mm kiše. Za usporedbu ovo područje prima oko 1000 – 1200 mm oborina godišnje. Slika 2 pokazuje prostorni raspored količine oborina 14.7. na području srednje i zapadne Europe. Vidljivo je da je mjestimično u 24 sata palo i do 100 mm kiše. Napomena: 100 mm znači 100 litara po kvadratnom metru!

Slika 2: Prostorni raspored količine oborina 14.7. na području srednje i zapadne Europe (izvor [1])

Slika 3: Fotografija poplavljenog grada Schulda (izvor [2])

Jedna, zbog ogromnih prouzročenih šteta, u medijima često prisutnih lokacija bila je ona u gradiću Schuldu (slika 3). Dolina rijeka Ahr ovdje je široka otprilike 700 m, a samo korito meandrira po dolinskim dnu (Slika 4). Međutim, korito nema slobodnog prostora za migriranje jer je usječeno u samo dolinsko dno. Naselje se nalazi na konkavnim stranama meandara (prvo desnog, a potom lijevog). Dolaskom do samog mjesta nabujala rijeka je između dolinske strane s jedne te riječne terase s druge strane imala manje od 50 metara širine. Ulaskom u prvi meandar rijeka je s desne strane „pritisnuta“ erozijskim strmcem na konveksnoj strani (tjemenu meandra) dok je s lijeve strane ostao nisko položeni prostor povoljan za širenje nabujale rijeke iz korita. Nažalost, upravo na tom mjestu nalazila se je većina kuća naselja Schuld. Drugi dio naselja, s desne strane sljedećeg meandra najvjerojatnije je ostao dobrim dijelom pošteđen jer se nalazi na povišenom terenu. Nažalost, te sreće nije bilo sljedeće nizvodno naselje zanimljivog imena – Insul, što vrlo vjerojatno dolazi od riječi insel što znači otok (!). Ovo se naselje nalazi u dnu dolinskog proširenja, neposredno nakon relativno užeg dijela doline i u poplavi je bio značajno devastiran. S geomorfološkog aspekta zanimljiv je suhi meandar (na slici 4 označeno zelenom strelicom i upitnikom) koji obilazi jedno uzvišenje (otok!?). Među dostupnim podacima nisam mogao pronaći informaciju ili fotografiju koja bi potvrdila i da je taj dio bio poplavljen te tako dodatno ugrozio sam Insul.

Slika 4: Geomorfološka situacija na području Schulda (kartografska podloga [3], [4])

Slika 5: Fotografije Altenburga prije i za vrijeme poplave (izvor [5])

Možda najčešće fotografiran i u medijima spominjani primjer je naselja Altenburg i Altenahr koji se nalaze također u dolini Ahra, ali oko 15 km nizvodnije od Schulda. Ovdje su zabilježene velike štete, ali nažalost i ljudske žrtve. Naselje Altenburg gotovo je u potpunosti bilo preplavljeno vodnim valom (Slika 5). Tome su dobrim dijelom doprinijele geomorfološke karakteristike doline Ahra u tom dijelu (Slika 6). Iako je širina cijele doline ovdje oko 1,5 m, rijeka Ahr je u ovdje usjekla duboke meandre. To su tzv. ukliješteni meandri koji su usječeni u tvrdu stjenovitu podlogu i ne migriraju kao meandri u aluvijalnim ravnicama. Širina im varira, ali njihovo dno ne prelazi širinu od nekoliko stotina metara što znatno sužava prostor u kojem se mogu izlijevati poplavne vode. Meandar kod samog naselja Altenburga posebno je specifičan. Tijekom geomorfološkog razvoja doline, dijelovi korita ispred i iza zavoja su se uslijed erozije toliko približili da je došlo do proboja rijeke u tzv. vratu meandra. Posljedično, cijeli riječni zavoj je ostao suhi dio doline. Na karti na slici 6 označen kao dupla iscrtkana roza linija s plavom crtkanom strelicom koja označava nekadašnji tok rijeke Ahr. Dalje nizvodno je naselje Altenahr gdje je rijeka urezala još jedan veliki zavoj. Taj zavoj je dosta uži, ali ovdje još nije došlo do proboja u vratu meandra (dupla ljubičasta linija na karti na slici 6). Suženi dio doline nastavlja se i nizvodno te doseže oko 5 km duljine. Taj je dio doline najvjerojatnije usporavao prolazak bujice što je dovelo do brzog rasta razine vode u koritu uzvodno. Kao posljedica toga, u suhom meandru Altenburga stvorena je svojevrsna prirodna retencija. Prema nekim medijskim izvješćima ovdje se je razina vode u kratkom vremenu povećala i do 10 m. Također, prema nekim snimkama se čini da je vodena bujica čak iskoristila cestovni tunel koji probija vrat meandra kod Altenahra i protekla njime.

Slika 6: Geomorfološka situacija na području Altenburga i Altenahra (kartografska podloga [3], [4])

Druga dva primjera nalaze se nešto sjevernije u dolinama rijeka Roer i Erft. Ovdje je reljef znatno slabije raščlanjen i ima gotovo nizinske karakteristike. Teren je izgrađen od neogenskih naslaga među kojima ima i ugljena pa su ovdje prisutni i ugljenokopi. Veći dio terena je prekriven i mlađim pleistocenskim naslagama te najmlađim holocenskim riječnim nanosima pa su ovdje brojne i šljunčare. Jedna od zastrašujućih pojava erozije uslijed poplava dogodila se u naselju Blessem, dijelu grada Erftstadta. Prvotne informacije su bile da se radi o ogromnoj urušenoj ponikvi. No, pokazalo se da se radi o katastrofalnoj posljedici snažne erozije koja je potaknuta postajanjem obližnjeg površinskog iskopa iz kojeg se vadi šljunak (slika 7). Prema trenutno raspoloživim informacijama može se pretpostaviti da se je rijeka Erft izlila iz korita te dijelom potekla ulicama Blessema te se počela ulijevati i iskop dubok preko 60 metara. Zbog velike visinske razlike stvorio se je gradijent koji je doveo do snažne unazadne erozije na obodima iskopa. Na fotografijama se vidi i karakteristično polukružno radijalno širenje fronta unazadne erozije. Ovo je pak dovelo do širenje ruba iskopa koji je u jednom trenutku i zasjekao glavno kanalizirano korito Erfta koji je onda počeo puniti vodom cijelu jamu iskopa. Sve je to dovelo do ogromnih materijalnih šteta, ali i do značajnih promjena u krajoliku. O ljudskim žrtvama za sada nisam našao podatak. Nadam se da ih nije bilo.

Slika 7: Snažna erozija u Blessemu (kartografska podloga [3], Izvori fotografija: A – [5], B – [6], C – [7])

Oko 30 km zapadno (točnije prema ZSZ) od Blessema nalazi se mjesto Inden. Kroz njega prema sjeveroistoku teče rječica Inde, lijevi pritok rijeke Roer. Zbog velikog otkopa lignita tok Inde je 2005. godine skrenut obilaznim putem. Dio nekadašnjeg toka u duljini od oko 4 km je umjetno napušten, a novo korito obilazi taj dio u duljini od oko 10 km. U međuvremenu je iskopan prostran i duboki površinski kop ugljena. Uslijed visokih voda rijeka Inde uspjela se je probiti svojim starim koridorom i počela je nizom slapova puniti sam iskop (slike 8 i 9). Iskop je površine preko 1000 ha, dubine vjerojatno blizu 100 m, a prema nekim informacijama bio je do vrha napunjen za manje od 24 sata. Neke informacije kažu da je u ovom događaju nažalost bilo i ljudskih žrtava.

Slika 8: Inden – proboj rijeke Inde u površinski otkop u smjeru svog prirodnog toka. desno se vidi umjetno prokopano korito. (izvor [8])

Iako sam već na početku naveo da je neposredni uzrok ovih i mnogih drugih događaja na ovom području velika količina oborina u kratko vrijeme, postavlja se pitanje je li sve baš trebalo ovako završiti. Klimatske promjene donijele su (i donositi će) sve više promjena prirodnih uvijete, a tima i narušavanja ravnoteže i stabilnosti prirodnih procesa. No, i prije klimatskih promjena čovjek nije baš previše mario za ekstremna događaje kojih je u prošlosti uvijek bilo. Na ovom primjeru se može vidjeti da se problemi pojavljuju i u jednoj od najuređenijih zemalja na svijetu – Njemačkoj. Pokazalo se da upravljanje prostorom i prostorno planiranje nije bilo na dostatnoj razini za ovakve ekstremne događaje. Tereni su velikim dijelom ogoljeli što ubrzava prikupljanje i otjecanje vode. Velike su umjetne površine (ceste, parkirališta, veliki krovovi,…) koje taj efekt još više pospješuju. U samim dolinama previše je prostora oduzeto rijekama. Već i prirodno, doline su uske, a izgradnjom cesta, željezničkih pruga i naselja s pratećim obzidima i obaloutvrdama korita su još više stiješnjena. Zbog velike izgrađenosti, prilikom pojave bujica velika je količina materijala kojeg rijeka odnosi. To dalje povećava destrukcijski efekt bujice. Ali uz to, takav materijal se zaglavljuje u suženjima korita, na mostovima i u uskim dijelovima dolina što stvara privremene „brane“, a one pak utječu na poplavljivanje uzvodnih područja. Na kraju, mnoge oštećene zgrade pa i cijela naselja se nalaze u zonama za koje bi se moglo predvidjeti da su potencijalno izložena djelovanju ovakvih poplava. Uz sve navedeno, vidimo da je i preveliko ljudsko zadiranje u prirodno formiranu riječnu mrežu, pogotovo na izmjeni trasa riječnih tokova, može dovesti do fatalnih posljedica. Ovi su me događaju podsjetili na jedan stari film naziva „Staza slonova“.

Slika 9: Inden – geomorfološka situacija (kartografska podloga [3])

Zbog svega napisanog od velike je važnosti kvalitetno prostornog planiranje. Što se tiče poplava, a i drugih geohazarda nezamjenjiva je uloga geomorfologije. Geomorfološko kartiranje i analiza bi trebalo obavezno biti dio svakog prostornoplanskog dokumenta te posebno sastavni dio svake studije o utjecaju zahvata na okoliš. Sve ovo treba sagledati u svjetlu klimatskih promjena gdje će ovakvi događaju vjerojatno biti češći i intenzivniji te im se moramo prilagoditi i pripremiti se na njih.

Samo da na kraju ne bude po onoj staroj: svi smo krivi – nitko nije kriv.

Izvori slika:

Slike 4, 6, 7 i 9 nacrtao N. Bočić

Autor analize: Neven Bočić