বইগুলো এখনো বাংলা ভাষায় পাওয়া যায় না — Nederlands সংস্করণ দেখানো হচ্ছে।
Aard- en ruimtewetenschappen basisschool en onderbouw · শ্রেণি 1–9
29Leven met natuurrisico’s
Laat in de avond van 13 november 1985 lagen de meeste inwoners van Armero, een stad in Colombia, in bed. Een storm verborg de besneeuwde vulkaan Nevado del Ruiz, verderop, en niemand in de stad zag hem uitbarsten. Het hete gesteente smolt een deel van zijn ijs, en het water, vermengd met as en gesteente, stortte als modderstromen door de dalen naar beneden. Ongeveer twee uur later stroomden de modderstromen uit het dal van de rivier de Lagunillas, recht de stad in: zo’n mensen, het grootste deel van de stad, kwamen om. Twee uur was genoeg tijd om naar hoger gelegen grond te lopen. De inwoners van Armero werden niet gewaarschuwd.
Zes jaar later werd de Pinatubo in de Filipijnen in de gaten gehouden, kwam de waarschuwing op tijd en vertrokken de mensen (Hoofdstuk 19). Het waren allebei explosieve vulkanen, met mensen die op de route van hun modderstromen woonden. Wat verschilde, was wat de mensen wisten, en wat ze ermee deden. Dit hoofdstuk gaat over dat verschil.
Wat je al weet
Een natuurgevaar is een natuurlijke gebeurtenis die mensen schade kan toebrengen; het wordt een natuurramp als het toeslaat waar mensen wonen en grote schade aanricht (Hoofdstuk 12). Een rivier die buiten haar oevers treedt, bedekt haar overstromingsvlakte (Hoofdstuk 10). Een vulkaan geeft voor een grote uitbarsting vaak waarschuwingssignalen: kleine aardbevingen, zwellende hellingen, gas (Hoofdstuk 19). Wetenschappers kunnen aardbevingen niet voorspellen; seismometers registreren ze, en een aardbeving onder de zee kan een tsunami veroorzaken (Hoofdstuk 20). Een weersverwachting zegt wat voor weer het de komende dagen wordt (Hoofdstuk 25).
29.1 Gevaar, kwetsbaarheid en risico
Dezelfde aardbeving richt niet overal dezelfde schade aan. Onder een lege woestijn treft ze niemand. Onder een stad met stevige gebouwen, waarvan de inwoners weten wat ze moeten doen, schudt ze, maakt ze mensen bang en breekt ze ruiten. Onder een stad met zware, slecht gebouwde huizen kan ze die op de mensen binnen laten instorten. Het gevaar is hetzelfde; wat verandert, is hoe gemakkelijk de plaats schade kan oplopen.
Definitie 29.1 (Kwetsbaarheid)
De kwetsbaarheid van een plaats is hoe gemakkelijk haar inwoners, haar gebouwen en de dingen die ze nodig hebben door een natuurgevaar schade kunnen oplopen. Woningen op een overstromingsvlakte, zwakke gebouwen, geen waarschuwing en geen plan maken een plaats kwetsbaar.
Definitie 29.2 (Risico)
Het risico dat een plaats door een natuurgevaar loopt, is het gevaar dat haar inwoners en hun bezittingen schade oplopen. Het hangt zowel af van het gevaar, hoe sterk en hoe vaak het is, als van de kwetsbaarheid van de plaats: waar geen gevaar is, of niets dat schade kan oplopen, is er geen risico.
Armero was een plaats met een groot gevaar: een besneeuwde vulkaan die een jaar eerder was ontwaakt, en een stad gebouwd op de afzettingen van oude modderstromen, aan de monding van een dal dat ze al eerder had aangevoerd. Ze was ook zeer kwetsbaar: de wetenschappers hadden te weinig instrumenten en steun, de informatie aan de autoriteiten was vaak vaag, en er bestond geen evacuatieplan en geen snelle manier om de stad te waarschuwen.
29.2 Voorspellen en voorkomen
Sommige gevaren zie je aankomen. Een storm wordt dagen van tevoren voorspeld (Hoofdstuk 25); een overstroming na zware regen uren tot dagen van tevoren; een grote uitbarsting kondigt zich vaak dagen tot weken van tevoren aan, maar niet altijd. Een tsunami steekt een oceaan in uren over, zodat een waarschuwing verre kusten kan bereiken voordat hij dat doet. Aardbevingen daarentegen kunnen niet worden voorspeld: wetenschappers kunnen zeggen welke breuken op een dag opnieuw zullen verschuiven, nooit op welke dag.
Een voorspelling, hoe goed ook, is alleen nuttig als er iets wordt gedaan voordat het gevaar toeslaat. Het meeste van dat werk gebeurt lang voor elke waarschuwing.
Definitie 29.3 (Preventie)
Preventie is alles wat wordt gedaan voordat een natuurgevaar toeslaat om het risico te verlagen: weten waar het gevaar kan toeslaan, op veilige plaatsen en op veilige manieren bouwen, het gevaar in de gaten houden, mensen waarschuwen en ze voorbereiden.
Preventie werkt aan beide kanten van het risicorooster. Een vulkaan of een rivier in de gaten houden maakt hem niet minder gevaarlijk, maar geeft tijd om te handelen. Weg van de overstromingsvlakte bouwen, stevige huizen bouwen, de routes naar hoger gelegen grond plannen en ze oefenen: dat alles verlaagt de kwetsbaarheid.

29.3 Vulkanen en breuken in de gaten houden
Een vulkanologisch observatorium houdt de waarschuwingssignalen van Hoofdstuk 19 in de gaten met instrumenten die dag en nacht werken en hun metingen naar het observatorium sturen.
Geen van deze signalen geeft de dag en het uur van een uitbarsting. De wetenschappers lezen ze samen, zoals een arts verscheidene metingen van een patiënt leest, en zeggen hoe het gevaar verandert; de autoriteiten beslissen wanneer een gebied wordt afgesloten en wanneer mensen worden geëvacueerd. Bij de Pinatubo werkte deze keten. Bij de Nevado del Ruiz had de vulkaan een jaar lang signalen gegeven, met zwermen aardbevingen, maar er waren weinig instrumenten, en de keten van de wetenschappers naar de inwoners van Armero was verbroken.
Breuken worden op dezelfde manier in de gaten gehouden, door netwerken van seismometers en van gps-stations die millimeter voor millimeter meten hoe de twee kanten van een breuk langzaam bewegen. Zo weet men welke breuken de spanning voor de volgende zware aardbeving opbouwen, maar niet wanneer die komt. Bij aardbevingen is preventie de belangrijkste verdediging.
29.4 Gevarenkaarten en overstromingszones
De eerste stap van preventie is weten waar een gevaar kan toeslaan.
Definitie 29.4 (Gevarenkaart)
Een gevarenkaart toont de plaatsen die een natuurgevaar kan bereiken, vaak met verscheidene niveaus van gevaar. Ze wordt getekend op basis van wat het gevaar in het verleden heeft gedaan en van de vorm van het terrein.
De kaart van de Nevado del Ruiz, aan het begin van dit hoofdstuk, is een gevarenkaart: de modderstromen uit het verleden waren de dalen gevolgd, en de volgende zouden die ook volgen. Overstromingskaarten volgen hetzelfde idee. Water spreidt zich uit over de lage, vlakke grond naast een rivier: hoe hoger de overstroming, hoe breder de strook grond die ze bedekt. Een overstromingskaart tekent de rand van het water voor een gekozen overstroming, vaak de overstroming die elk jaar een kans van 1 op 100 heeft om te worden bereikt of overschreden. Ze heet de honderdjaarsoverstroming, maar het is geen overstroming die eens per eeuw komt: ze kan twee jaar na elkaar komen.
Methode 29.5 (Een kaart van overstromingszones lezen)
- Zoek voor welke overstroming de zone staat: hoe hoog boven de rivier, of hoe vaak ze kan voorkomen.
- Zoek de plaats op de kaart, met de schaalbalk of het rooster.
- Als de plaats binnen de gearceerde zone ligt, zou die overstroming haar bereiken; ligt ze erbuiten, dan blijft ze bij die overstroming droog, niet bij elke overstroming.
- Gebruik de hoogte boven de rivier om plaatsen te vergelijken: hoe lager, hoe vaker overstroomd.
Voorbeeld 29.6 (Drie huizen naast de rivier)
Op een kaart zoals die hierboven staat een huis op grond die boven de rivier ligt. Een overstroming van boven de rivier bereikt het niet; overstromingen van 5 en wel. Een tweede huis, boven de rivier, wordt alleen door de overstroming van bereikt, en een derde, op een helling boven de rivier, door geen van de drie. Het eerste huis is het kwetsbaarst: kleinere overstromingen, die vaker voorkomen, zijn genoeg om het te bereiken.
29.5 Aardbevingsbestendig bouwen
Bij een aardbeving beweegt de grond onder een gebouw heen en weer, en wordt het gebouw van onderaf geschud; bij een zware aardbeving komt het gevaar vooral van gebouwen die scheuren en instorten. Ingenieurs kunnen het schudden niet tegenhouden, maar ze kunnen zo bouwen dat de constructie de krachten van het schudden opvangt zonder in te storten.
Dezelfde principes gelden voor een huis, een school of een brug. Ze zijn het gemakkelijkst toe te passen als het gebouw wordt ontworpen, en niet achteraf aan een oud gebouw toegevoegd.
In het laboratorium — Een toren op een schuddend dienblad
Bouw binnen twee kleine torens van dezelfde hoogte van rietjes of houten stokjes en boetseerklei, als skeletten van twee verdiepingen. Geef de tweede diagonale schoren aan elke kant. Zet ze allebei op een dienblad en schuif het dienblad snel heen en weer, eerst zachtjes, dan harder. Welke toren helt het eerst over? Welke blijft in vorm? Zet daarna de kale toren op vier knikkers onder een licht stuk karton, en schud opnieuw: wat verandert er?
29.6 Op tijd gewaarschuwd
Het laatste deel van preventie is de waarschuwing. Voor tsunami’s begint die op de bodem van de oceaan. Op plaatsen dicht bij waar eerder verwoestende tsunami’s zijn ontstaan, ligt een drukmeter op de zeebodem die elke het gewicht van het water erboven afleest, wat de hoogte van het zeeoppervlak geeft. Hij stuurt zijn metingen met geluid door het water naar een boei die aan het oppervlak is verankerd, en de boei geeft ze via een satelliet door aan de centra voor tsunamiwaarschuwing. Een stijging van de zee ver van elke kust verraadt een tsunami die onderweg is, uren voordat hij verre kusten bereikt.

Geschiedenis — Een netwerk van boeien
In 2001 was de eerste reeks van zes zulke stations in de Stille Oceaan klaar. Na de tsunami van december 2004, die de kusten van de Indische Oceaan bereikte terwijl er geen waarschuwingssysteem was (Hoofdstuk 20), groeide het netwerk: in maart 2008 waren er 39 stations.
Een waarschuwing redt alleen levens als ze mensen bereikt die weten wat ze ermee moeten doen: de routes naar hoger gelegen grond zijn aangegeven en geoefend, het noodpakket staat klaar, scholen houden oefeningen. In Armero was het gevaar bekend en was de kaart getekend; de waarschuwing heeft de stad nooit bereikt.
29.7 Oefeningen
Oefening 29.1 ★
Gevaar of kwetsbaarheid? (a) Een rivier die bijna elk voorjaar overstroomt. (b) Een dorp zonder waarschuwingssysteem. (c) Zware huizen van baksteen zonder skelet. (d) Een zware aardbeving op een nabije breuk. (e) Een stad gebouwd aan de monding van een dal waar al eerder modderstromen door zijn gekomen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.1.
(a) Gevaar. (b) Kwetsbaarheid. (c) Kwetsbaarheid. (d) Gevaar. (e) Allebei: de modderstromen zijn het gevaar; de stad op hun route bouwen maakt haar kwetsbaar.
Oefening 29.2 ★
Waar of niet waar? Verbeter de onware zinnen. (a) Een natuurgevaar op een plaats waar niemand woont, is een hoog risico. (b) Preventie kan de kwetsbaarheid van een stad verlagen. (c) Een gevarenkaart toont waar een gevaar kan toeslaan. (d) Een goed waarschuwingssysteem maakt een vulkaan minder gevaarlijk.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.2.
(a) Niet waar: waar niemand woont, kan niets schade oplopen, dus het risico is laag. (b) Waar. (c) Waar. (d) Niet waar: een waarschuwing verandert de vulkaan niet; ze verlaagt de kwetsbaarheid van de mensen, die op tijd kunnen vertrekken.
Oefening 29.3 ★
Zeg voor elk gevaar of het dagen of uren van tevoren kan worden voorspeld: (a) een storm; (b) een overstroming na zware regen; (c) een aardbeving; (d) de aankomst van een tsunami op een kust ver van waar hij ontstond.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.3.
(a) Ja, dagen van tevoren. (b) Ja, uren tot dagen van tevoren. (c) Nee: aardbevingen kunnen niet worden voorspeld. (d) Ja: als de tsunami eenmaal is ontstaan, doet hij er uren over om de oceaan over te steken, en de waarschuwing gaat sneller.
Oefening 29.4 ★
Gebruik de tekening van een bewaakte vulkaan. Wat meet elk instrument, en naar welk waarschuwingssignaal van een uitbarsting kijkt het? (a) Een seismometer. (b) Een hellingmeter. (c) Een gps-ontvanger. (d) Een gasmeter.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.4.
(a) Het schudden van de grond: zwermen kleine aardbevingen als magma opstijgt. (b) De helling van de flank: het zwellen van de vulkaan. (c) Hoe de grond beweegt, met millimeters: het zwellen terwijl er magma samenkomt. (d) De gassen van de pluim: meer gas dat ontsnapt als magma omhoogkomt.
Oefening 29.5 ★★
In 1985 bereikten de modderstromen van de Nevado del Ruiz Armero, verderop, ongeveer twee uur na de uitbarsting. (a) Wat was hun gemiddelde snelheid, in kilometer per uur? (b) Iemand loopt ongeveer . Hoe ver hadden de mensen in twee uur kunnen lopen? (c) Waarom vertrokken ze niet? (d) Noem twee dingen die hen hadden kunnen redden.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.5.
(a) . (b) , ver genoeg om hoger gelegen grond te bereiken. (c) Niemand zag de uitbarsting, die door de storm werd verborgen, en niemand waarschuwde hen: er was geen snelle manier om de informatie naar de stad te sturen, en geen evacuatieplan. (d) Bijvoorbeeld: een evacuatieplan met routes naar hoger gelegen grond, van tevoren geoefend; een waarschuwingsketen van de wetenschappers naar de stad; meer instrumenten op de vulkaan.
Oefening 29.6 ★★
Gebruik de kaart van de overstromingszones van de Varden Hills. (a) Welke overstroming bedekt de breedste strook? (b) Meet met het rooster van de kaart de breedte van elke zone dwars door het dal, op oost. (c) Een schuur staat op grond die boven de rivier ligt. Welke van de drie overstromingen bereiken haar? (d) Waarom komt de overstroming van boven de rivier het vaakst voor?
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.6.
(a) De overstroming van boven de rivier. (b) Ongeveer voor de overstroming van , voor die van en voor die van (aflezingen tot op ongeveer zijn goed). (c) Alleen de overstroming van : de grond ligt hoger dan 2 en boven de rivier. (d) Er is maar een kleine stijging van de rivier nodig om haar te bereiken, en kleine overstromingen komen vaker voor dan grote.
Oefening 29.7 ★★
Plaats elke situatie in het risicorooster (klein of groot gevaar, kleine of grote kwetsbaarheid) en zeg of het risico laag, matig of hoog is. (a) Stevige gebouwen en oefeningen in een stad op een actieve breuk. (b) Een camping op de overstromingsvlakte van een rivier die zelden overstroomt. (c) Een dorp van zwakke huizen aan de voet van een actieve vulkaan, zonder observatorium. (d) Een stad op een heuveltop ver van elke breuk, rivier of vulkaan.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.7.
(a) Groot gevaar, kleine kwetsbaarheid: matig risico. (b) Klein gevaar, grote kwetsbaarheid: matig risico. (c) Groot gevaar, grote kwetsbaarheid: hoog risico. (d) Klein gevaar, kleine kwetsbaarheid: laag risico.
Oefening 29.8 ★★
Drie scholen worden op dezelfde grond gebouwd. School A is een skelet van palen en balken met bakstenen muren ertussen; school B heeft hetzelfde skelet met diagonale schoren en twee schijfwanden; school C heeft het skelet van B, op isolatoren. (a) Rangschik ze van de veiligste tot de minst veilige bij een aardbeving. (b) Leg uit wat de schoren doen. (c) Leg uit wat de isolatoren doen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.8.
(a) C, dan B, dan A. (b) De schoren vormen driehoeken, die niet kunnen overhellen zonder een schoor uit te rekken of in te drukken: het skelet blijft in vorm in plaats van over te hellen. (c) De isolatoren geven mee als de grond eronder heen en weer beweegt, zodat veel minder van de beweging de school bereikt.
Oefening 29.9 ★★
Een overstromingskaart toont de honderdjaarsoverstroming, die elk jaar een kans van 1 op 100 heeft om te worden bereikt of overschreden. (a) Schrijf deze kans als percentage. (b) Een buurman zegt: “De honderdjaarsoverstroming kwam vorig jaar, dus we zijn 99 jaar veilig.” Wat klopt er niet? (c) Hoeveel zulke overstromingen zouden er gemiddeld in 300 jaar komen?
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.9.
(a) per jaar. (b) De kans is elk jaar dezelfde, wat er het jaar ervoor ook gebeurde: de overstroming kan volgend jaar weer komen. (c) overstromingen, gemiddeld.
Oefening 29.10 ★★
Een station voor tsunamiwaarschuwing leest elke de druk op de zeebodem af. (a) Hoeveel metingen doet het in één uur? (b) In één jaar van 365 dagen? Schrijf het antwoord in de wetenschappelijke notatie. (c) Een tsunami steekt de diepe oceaan over met ongeveer . Hoe lang doet hij erover om een kust op afstand te bereiken? (d) Waarom is die tijd belangrijk?
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.10.
(a) metingen. (b) metingen. (c) . (d) In die drie uur kunnen de waarschuwingscentra de kust waarschuwen en kunnen de mensen naar hoger gelegen grond gaan.
Oefening 29.11 ★★★
Een gezin van vier stelt een noodpakket samen met water voor 3 dagen, met ongeveer per persoon per dag, om te drinken en te wassen. (a) Hoeveel liter water hebben ze nodig? (b) Hoeveel flessen van is dat? (c) Noem vier andere dingen in het pakket, en zeg waarom elk ervan nuttig is. (d) Waarom ligt het pakket bij de deur?
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.11.
(a) . (b) , dus 31 flessen. (c) Bijvoorbeeld: houdbaar voedsel, om te eten als de winkels dicht zijn; een zaklamp, als de stroom uitvalt; een radio op batterijen of met een slinger, om de waarschuwingen te horen; een EHBO-doos, om kleine verwondingen te verzorgen; warme dekens. (d) Zodat het meteen kan worden meegenomen als het gezin snel weg moet.
Oefening 29.12 ★★★
Een stad ligt naast een rivier, aan de monding van een dal dat van een besneeuwde vulkaan naar beneden komt. Onder haar straten liggen oude afzettingen van modderstromen. De vulkaan is begonnen te schudden met kleine aardbevingen. Schrijf een preventieplan van vijf punten voor de stad. Zeg bij elk punt of het aan de kant van het gevaar werkt (het gevaar kennen en in de gaten houden) of aan de kant van de kwetsbaarheid.
Oplossing
Oplossing van Oefening 29.12.
Bijvoorbeeld: (1) een gevarenkaart van de modderstromen tekenen, dal per dal (kant van het gevaar); (2) seismometers, hellingmeters, gps-ontvangers en gasmeters op de vulkaan plaatsen (kant van het gevaar); (3) een snelle waarschuwingsketen van het observatorium naar de stad opzetten, met sirenes (kant van de kwetsbaarheid); (4) routes naar hoger gelegen grond plannen en aangeven, en ze met oefeningen oefenen (kant van de kwetsbaarheid); (5) geen nieuwe woningen of scholen bouwen op de route van de modderstromen (kant van de kwetsbaarheid).
29.8 Probleem: Waar komt de nieuwe school?
Probleem 29.1
Weekendprobleem — een nieuwe school wordt op de kaart van de Varden Hills geplaatst, weg van overstromingen, steile hellingen en de breuk; het eindantwoord is het aantal huizen in de overstromingszone
Het dorp van de Varden Hills heeft een nieuwe school nodig, en er worden drie plaatsen aangeboden: A, B en C, op de kaart hieronder. De overstromingszone die op de kaart is gearceerd, is alle grond die minder dan boven de rivier ligt en die een grote overstroming zou bedekken. De tabel geeft voor elke plaats de hoogte van de grond, het peil van de rivier ernaast, en hoeveel de grond stijgt over horizontaal gemeten dwars over de helling.
| plaats | hoogte van de grond | peil van de rivier ernaast | stijging van de grond over |
|---|---|---|---|
| A | |||
| B | |||
| C |
Deel I — De overstromingszone.
- Zeg met de rivierpeilen van de tabel in welke richting de rivier stroomt.
- Bereken de hoogte van elke plaats boven de rivier ernaast.
- Welke van de drie plaatsen ligt in de overstromingszone?
- Meet met de schaalbalk de breedte van de overstromingszone dwars door het dal, bij plaats A.
Deel II — De hellingen en de breuk.
- Een helling in procent is de stijging van de grond per horizontaal gemeten. Bereken de helling bij elke plaats.
- Welke plaats zou aan een aardverschuiving blootstaan? Leg uit.
- Schat met de schaalbalk de afstand van elke plaats tot de breuk.
- Stel dat de breuk nog kan verschuiven. Waarom is de grond er recht bovenop een slechte plaats voor een school?
Deel III — Kiezen.
- Teken een tabel met één rij per plaats en drie kolommen: in de overstromingszone? steile helling? op de breuk? Vul hem in met ja of nee.
- Welke plaats zou jij kiezen? Verantwoord je keuze met de tabel.
- De gekozen plaats ligt nog steeds in een gebied waar de grond kan schudden. Noem twee manieren om de school te bouwen, en één gewoonte van de leerlingen, die haar kwetsbaarheid verlagen.
- De school zal ook dienen als schuilplaats bij overstromingen. Tel de huizen van het dorp die in de overstromingszone staan. Welk deel van alle huizen is dat?
Oplossing
Oplossing van Probleem 29.1.
1. De rivier staat op bij C, bij A en bij B; op de kaart ligt C in het westen en B in het oosten, dus de rivier stroomt naar het oosten.
2. A: ; B: ; C: .
3. Alleen A, dat minder dan boven de rivier ligt.
4. Ongeveer (tussen 0.5 en ).
5. De stijging over is de helft van de stijging over : A ; B ; C .
6. B: de helling is er heel steil, en los gesteente en losse grond kunnen langs een steile helling naar beneden glijden, vooral na zware regen.
7. A: ongeveer ; B: bijna op de breuk (minder dan ); C: ongeveer .
8. Als de breuk verschuift, breekt en verschuift de grond langs de breuk, wat een gebouw uit elkaar kan scheuren; en een aardbeving op de breuk zou de grond daar heel hard laten schudden.
9.
| plaats | in de overstromingszone? | steile helling? | op de breuk? |
|---|---|---|---|
| A | ja | nee | nee |
| B | nee | ja | ja |
| C | nee | nee | nee |
10. Plaats C: het is de enige plaats met drie keer “nee”: boven de rivier, een flauwe helling van , meer dan van de breuk.
11. Bijvoorbeeld: diagonale schoren en schijfwanden in het skelet, stevige verbindingen, of isolatoren onder het gebouw; de leerlingen oefenen voor aardbevingen (bukken, dekken, vasthouden).
12. 17 huizen van de 28 staan in de overstromingszone: , ongeveer 3 huizen op 5.