Poleg vode, ki je zalila doline, objekte in polja, so se v letošnjih avgustovskih poplavah, zlasti v hribovitih predelih Slovenije, sprožili številni plazovi. Plazovi pa so se ob intenzivnih padavinah sprožili tudi v maju, predvsem na območju severovzhodne Slovenije. Zdi se, da smo na te pojave na Štajerskem ob katastrofalnih poplavah kar pozabili. Na začetku obeh katastrof so mediji poročali, da so številni kraji nedostopni zaradi cest, zasutih z zemeljskimi plazovi, veliko je bilo tudi objektov, ki so jih taki plazovi poškodovali ali celo povsem porušili. Sanacija vseh teh plazov, ki so se sprožili med deževjem, bo trajala še zelo dolgo, nekaterih pa zaradi velikega obsega verjetno ne bo mogoče sanirati v celoti in naravi bo treba prepustiti, da opravi svoje.
Natančnemu opazovalcu verjetno ni ušlo, da so na fotografijah in posnetkih, ki so jih objavljali mediji, zabeleženi plazovi zelo različnih oblik in dimenzij. Ponekod smo opazovali porušene brežine, drugod vršaje nanesenega materiala - in če smo slednje pogledali še nekoliko podrobneje, smo opazili, da se tudi sestava teh vršajev med seboj razlikuje. Vse to nas napeljuje na sklep, da ne poznamo le ene vrste zemeljskih plazov, temveč so ti pojavi zelo raznoliki. Poznavanje teh pojavnih oblik ni pomembno le z naravoslovnega vidika, temveč tudi in predvsem s stališča zaščite pred njimi ter zaradi sanacije škod, ki pri tem nastanejo.
Sedimentni in kamninski plazovi
Najprej se nekoliko dotaknimo terminologije. V vsakdanjem življenju govorimo o zemeljskih plazovih, tako jih navajajo tudi v medijih. A v geologiji in v geomehaniki te pojave opredelimo nekoliko drugače. Geologi med seboj v grobem ločimo sedimente in kamnine. Sediment je, poenostavljeno rečeno, vse, kar je nevezano in ni trdno, na primer grušč, prod, pesek, glina. Na drugi strani imamo kamnine, ki so trdne in kompaktne, kot so na primer apnenci, peščenjaki in še bi lahko naštevali. Zato ločimo plazove v sedimentih in plazove v kamninah, ali sedimentne plazove in kamninske plazove. Geomehanika, ki se prav tako ukvarja s plazovi, uporablja nekoliko drugačno terminologijo. Kar geologi imenujemo kot sedimentne plazove, geomehaniki imenujejo zemljinski plazovi, in kar geologi imenujemo kamninski plazovi, geomehaniki imenujejo hribinski plazovi. Nekatere druge stroke uporabljajo tudi nekoliko drugačno terminologijo. Po dosedanjih informacijah s terena je med avgustovskimi poplavami in majskimi intenzivnimi padavinami v severovzhodni Sloveniji prišlo le do nastanka sedimentnih ali zemljinskih plazov.
Plazovi sodijo med pojave, ki jih uvrščamo med pobočne procese, pri katerih pride do premika mase vzdolž padnice pobočja, zato govorimo tudi o masnih premikih. Poleg premikov na pobočjih imamo ob tako intenzivnih poplavah opraviti tudi s premiki sedimenta v strugah vodotokov. Nekatera sedimentna telesa in vršaji, ki nastanejo pri tem, po svoji obliki spominjajo na plazove, čeprav jih s procesnega vidika mednje ne moremo uvrstiti.
Obseg tudi nekaj kilometrov
Nastanek sedimentnih plazov med poplavami je vezan na pojav intenzivnih padavin in povišane infiltracije vode pod površje tal. Začetni premiki so povzročeni z vzgonskimi in v manjši meri tudi s tokovnimi silami. Vzgonske sile si najlažje razložimo s plavanjem, podobno kot na površini jezera plava čoln. Padavine sediment namočijo do te mere, da se nekoliko dvigne in zaplava, ker pa se ta nahaja na pobočju, se vzdolž njegove padnice premakne, včasih celo steče. Tokovne sile pa so posledica toka vode - hitrejši kot je tok, večje delce lahko premika. Ti učinki so vidni predvsem v strugah vodotokov, v manjši meri pa tudi na pobočjih.
Oglejmo si najprej prave plazove. V teh primerih zdrsne večja količina sedimenta, njihov obseg je lahko zelo velik, tudi po nekaj kvadratnih kilometrov. Pri teh pojavih se v zgornjem delu oblikuje odlomi rob v obliki dolge razpoke, v spodnjem delu pa izrivni rob ali peta plazu. Splazela masa zdrsne po plazini, ki ima lahko zelo različne oblike, najpogosteje pa jo opišemo kot polkrog. Zaradi tega si lahko predstavljamo, da se je splazeli sediment ali zemljina zasukala okoli navidezne težiščnice, ki predstavlja sredino kroga. Ti pojavi praviloma segajo globoko pod površje, tudi po več deset metrov. Njihov razvoj po splazitvi je dokaj lahko predvidljiv, sanacije teh pojavov pa so lahko izredno drage in zahtevne.
Drug pojav so plitvi plazovi ali usadi. Pri njih gre najpogosteje za zdrs relativno tanke plasti tal na strmem pobočju. Usadi nastanejo kot posledica nasičenosti tal z vodo blizu površja. Zaradi sprememb prepustnosti v vertikalni smeri tla ne prevajajo dovolj vode in vrhnja plast preprosto odplava navzdol po pobočju. Usadi se praviloma pojavljajo na travniških pobočjih in zelo pogosto v skupinah.
Od zrnc gline do metrskih skal
Za geologe zelo zanimivi, pogosto pa s katastrofalnimi posledicami, so pojavi, ki so posledica toka sedimenta. Tudi grušč, pesek in glina lahko stečejo, včasih celo hitreje kot voda. Sediment je sestavljen iz različno velikih zrn, ta zrna so lahko mikrometrskih velikosti, kot je to na primer glina, pa vse do nekaj metrov velikih blokov kamnine. V nekaterih sedimentih so prisotna relativno enakomerna zrna, v drugih pa mešanica celotnega razpona velikosti zrn. Zato da je vse skupaj še bolj komplicirano, pa so lahko ta razmerja zelo različna, vse to je odvisno od procesov preperevanja in sedimentacije. Zaradi stika med zrni so v sedimentu odprtine, ki ji pravimo pore. Te predstavljajo potencialno pot za padavinsko vodo, ki se infiltrira v takšen sediment. Ob prisotnosti vode in naklona brežin, na katerih se nahaja tak sediment, pričnejo delovati sile vzgona in tokovne sile. V takšnem primeru sediment steče.
Tok tega sedimenta pa je zelo različen. Odvisen je od razmerja med zrni, vodo in zrakom, ki ga voda med infiltracijo ni izrinila, poleg tega pa na njegov tok vpliva še naklon, mineraloška sestava zrn, velikost zrn in njihove fizikalne lastnosti, ki jih opredelimo kot parametre. Zelo pomembna sta dva fizikalna parametra sedimenta, ki ju imenujemo kot notranjega trenja in kohezije. Kot notranjega trenja je približno enak kotu, ki ga dobimo, če sediment prosto nasujemo v stožec in izmerimo kot njegovega nasutja. To je tisti kupček peska, ki ga opazujemo v peščeni uri. Kohezija pa je merilo sile, ki je potrebna, da zrna zdrsnejo drugo mimo drugega.
Stože v dolini Trente
Tekoči sedimenti so fizikalno gledano tekočine, saj tečejo, vendar so to tekočine, ki so po svojih lastnostih zelo različne od vode. Fizikalno vodo opredelimo kot newtonovsko tekočino, imenovano po znamenitem fiziku Isaacu Newtonu, tekoče sedimente pa kot nenewtonovske tekočine, torej kot tekočine, ki so drugačne od vode. Tok tekočin, drugačnih od vode, je zelo zanimivo področje mehanike tekočin, s katero vas podrobneje ne bom moril. Lahko bi se razpisal še o elastičnih in plastičnih deformacijah, a tudi to v tem trenutku ni pomembno.
Kakšne so značilnosti teh drugačnih tekočin, si poglejmo na primeru jogurta v lončku. Ko ga odpremo, je želatinast in skoraj trd. To trdoto zlahka razbijemo, če ga pomešamo z žličko, če ga stresemo, bo postal tekoč, če pa ga bomo še bolj tresli, bo postal skoraj tako tekoč kot voda. Podoben je tudi primer medu. Imamo pa tekočine, ki se obnašajo obratno kot jogurt, ki postajajo z mešanjem vedno trše. Tak primer je beljak, ki ga potrebujemo za sneg pri slaščicah, dlje kot ga mešamo, bolj konsistenten postaja. Podobno je s sedimenti, obnašali se bodo odvisno od tega, kakšna so v tem sedimentu prej našteta razmerja. Sediment se premakne, nato pa prične teči vedno hitreje. Tak je bil primer katastrofe z drobirskim tokom pod Stožami v dolini Trente leta 2000. Mešanje prej omenjenih tekočin nam predstavlja strižne sile.
Ko sediment steče
Tokove, pri katerih sediment steče, imenujemo zrnate in drobirske tokove. Znotraj njih ločimo zelo številne različke. Dotaknimo se le primera dveh, ki smo jih opazovali med tokratnimi poplavami v višjegorskih povirnih predelih porečij Savinje, Meže in Kamniške Bistrice. Blatni tokovi so tisti, pri katerih stečejo drobni sedimenti, na primer mešanica gline in melja. Drug primer so tokovi grobo zrnatega sedimenta, ki so v hribovitih predelih pogost spremljajoči pojav intenzivnega deževja.
Pojavi v naravi so vedno zelo pestri, skoraj nikoli jih ni mogoče stlačiti v eno vrečo, v kateri bi bilo vse enako. To velja tudi za zemeljske plazove. Kar v laičnem pojmovanju razumemo kot en pojav, je v resnici pestra družina zelo raznolikih procesov in pojavov, ki oblikujejo številne geomorfološke procese. Na žalost pa lahko imajo tudi zelo katastrofalen vpliv na človekovo bivanje v prostoru. Za ustrezen boj proti njim ter za odpravo škod pa moramo poznati njihove značilnosti.
Zaradi vsega naštetega je vloga geologov pri takšnih in podobnih nesrečah izredno pomembna. Številni geologi so se že med trajanjem poplav razpršili po terenu in na številnih lokacijah interventno ocenjevali stanje in varnost območja. S tem pa se geološko delo še ni zaključilo. Geološko znanje bi moralo biti ključno za nadaljnje prostorsko načrtovanje, kjer bo treba spremeniti vzorce rabe prostora, zlasti v hribovitih predelih Slovenije.
*Dr. Mihael Brenčič je profesor
na Oddelku za geologijo, NTF, Univerze v Ljubljani ter izredni član SAZU
