Bildet viser et fjellområde i Troms. Inne i de hvite firkantene har forskerne funnet snøskred som har gått. (Bilde Norut/ESA)
Bildet viser et fjellområde i Troms. Inne i de hvite firkantene har forskerne funnet snøskred som har gått. (Bilde Norut/ESA)

Ser snøskred med satellittradar

Gamle og nye snøskred kan avsløres gjennom tåke, mørke og storm

Publisert

Om vinteren går det massevis av snøskred ute i norsk natur. De fleste skjer helt av seg selv, og kanskje er det ikke noen som ser dem.

Men kunnskap om disse skredene kan være verdifullt. De kan si noe om hvor stor skredfaren er, eller de kan styrke viktige skredvarsler som folk bruker når de er ute på tur eller skal kjøre på skredutsatte veistrekninger.

Men hvordan kan vi følge med på store, øde landområdet på en gang?

Satellitter er som skapt for jobben, og norske forskere tester nå metoder for å overvåke skred fra verdensrommet.

Veldig synlig snø

– De siste årene har vi innsett at det er mulig å se snøskred med radar fra satellitt, sier Markus Eckerstorfer til forskning.no. Han er forsker ved Norut Northern Research Institute i Tromsø.

Vi møter ham på den nordiske konferansen om snøskred og friluftsliv i Trondheim.

– Radaren på satellitten sender elektromagnetisk stråling ned til bakken. En del av denne strålingen blir reflektert og sendt tilbake til radaren. Vanligvis reflekterer snøen ganske lite av radarbølgene, men snøskred lyser kraftig opp på radarbildene.

Vanligvis ligger snøen jevnt på bakken, og det er en ganske glatt overflate.

Men et skred ødelegger denne glatte overflaten. I bunnen av skredets bane ligger det ujevne masser med snø.

– Vi er ikke helt sikre på hvorfor skredmassene er så synlige, men vi tror det har med den ru overflaten på skredet. Vi ser bare dette området, siden overflaten over snømassene er jevn.

Her har forskerne tegnet omrisset av skredmassene i bunn av skredet. Du kan tydelig se at disse snømassene stikker seg ut på radarbildene. Den jevne snøen rundt reflekterer radaren dårligere, og blir seende mørk ut. (Foto: (Bilde: Norut))
Her har forskerne tegnet omrisset av skredmassene i bunn av skredet. Du kan tydelig se at disse snømassene stikker seg ut på radarbildene. Den jevne snøen rundt reflekterer radaren dårligere, og blir seende mørk ut. (Foto: (Bilde: Norut))

Radaren er ikke avhengig av vær eller lys for å kunne se skredene. Dermed kan forskerne se bilder av bakken helt uavhengig av storm, tåke, natt eller andre forhold.

Nå prøver forskerne ved Norut å bruke Sentinel-1A-satellitten til å undersøke skred i Norge. Satellitten fra European Space Agency (ESA) ble skutt opp i fjor og er en del av Copernicus-prosjektet. Dette består av flere satellitter som skal overvåke forskjellige fenomener på jorda.

Han har tidligere vært med på å teste ut konseptet med satellitten Radarsat-2. Forskningen er publisert i Cold Regions Science and Technology.

Sentinel-1a brukes til å ta radarbilder av jordoverflaten. Satellitten ble skutt opp i 2014, og i 2016 får den en søster i bane rundt jorden: Sentinel-1B. (Foto: ESA)
Sentinel-1a brukes til å ta radarbilder av jordoverflaten. Satellitten ble skutt opp i 2014, og i 2016 får den en søster i bane rundt jorden: Sentinel-1B. (Foto: ESA)

Manuelt arbeid

Den gangen fant de hundrevis av potensielle skred i et lite område av Troms, men forskerne måtte sitte å registrere alle sammen manuelt.

Nå jobber de med å automatisere prosessen. Blant annet utvikler de en algoritme som går gjennom radarbildene og automatisk finner potensielle steder det har gått skred.

Men systemet er under utvikling, og det er ikke perfekt.

– Akkurat nå kan algoritmen å plukke opp rundt 90 prosent av skredene på bildene.

Noe av det viktigste for forskerne er å validere skredfunnene på radarbildene. Dette skjer ved å sammenligne skredene som dukker opp på radaren med bilder av det ekte skredet ute i naturen.

– Vi jobber med fjernobservasjoner av skred, så det vil alltid være usikkerheter i funnene.

Dermed kan de se om radarbildet faktisk viser et skred som har gått, eller om det er en feilkilde.

Siden satellitten bare ser skred som har gått, er det heller ikke mulig å bruke systemet til å si noe om hva som utløste skredet. De aller fleste vil være naturlige, ifølge Eckerstorfer.

Her er det samme skredområdet avbildet både av radar og med kamera ute i felten. Her er radarbildet bekreftet, og det har faktisk gått et skred. (Foto: (Bilde: Norut))
Her er det samme skredområdet avbildet både av radar og med kamera ute i felten. Her er radarbildet bekreftet, og det har faktisk gått et skred. (Foto: (Bilde: Norut))

Hver tolvte dag

Foreløpig er det bare satellitten Sentinel -1a som forskerne bruker i prosjektet. For å kunne se om det er noen nye skred som har gått siden forrige bilde, må radarbildene som kommer fra satellitten være tatt over samme sted, slik at geografien blir helt lik.

Men satellitten bruker tolv dager på å reise rundt jorda. Dette betyr at det tar tolv dager før forskerne får et nytt bilde av det samme området.

Forsker Markus Eckerstorfer ved Norut. (Foto: Lasse Biørnstad)
Forsker Markus Eckerstorfer ved Norut. (Foto: Lasse Biørnstad)

– Det er en svakhet for skredvarslingstjenester at det ikke er hyppige oppdateringer, sier Eckerstorfer.

Forholdene i fjellet kan endre seg fort, og det kan gå mange skred på tolv dager. Varslingstjenester trenger ferske målinger hvis de skal kunne holde varslene oppdatert.

Men Norut-forskeren mener at dette problemet vil løse seg. Til neste år blir Sentinel-1b skutt opp.

Dette er søstersatellitten til Sentinel-1a, og da dobler dekningen seg.

– Da går vi fra tolv til seks dager mellom bildene. Intervallene kan bli kortere enn det, siden satellittene tar bilder i striper. Dermed vil bildene overlappe ganske mye her oppe i nord.

Skredvarsling i Norge

I Norge er det varsom.no som lager skredvarslene. Disse varslene blir laget av et lite team som samler massevis av værinformasjon og snømålinger, samtidig som mange observatører sender inn snørapporter fra flere deler av landet.

– Jeg tror skredvarselet kan bli mer presist hvis vi kan bruke radarbildene, sier Rune Engeset ved Norges vassdrags- og energidirektorat til forskning.no. Han er seksjonssjef og leder skredvarslingen på varsom.no.

– Når vi lager skredvarsler, prøver vi å si noe om sannsynligheten for at det vil gå skred. Da kan radarbildene gi en slags fasit på vårt varsel.

Det er andre fordeler ved systemet, forteller Engeset. Blant annet kan det ta vare på liv og helse.

– Det er ofte dårlig vær når det går mange naturlig utløste skred.  Det kan være mye snø og dårlig sikt, og da er det vanskelig å få gode observasjoner i fjellet.

Det kan også være farlig. Når det går naturlig utløste skred, er dette en god indikasjon på at det kan gå flere skred.

– Vi kan ikke sende folk inn i fjellområder i sånne forhold. Det er for farlig.

– Radarbildene kan gi gode muligheter til å kontrollere hvor gode varslene var.

Engeset er klar på at systemet har noen begrensninger, men han synes det har stort potensial.

– Dette er forskning som pågår, og vi må jobbe sammen for å finne ut hva slags skred vi kan se og hvilke vi ikke kan se.

Databaser

Til nå har forskerne brukt radarbilder av noen områder i Troms, blant annet Tamokdalen. Eckerstorfer mener skredbildene kan gi store muligheter. Etter hvert som satellittene surrer rundt jorden, tar de også radarmålinger av landområder over hele verden.

– Vi har muligheten til å lage en database over skred i hele Europa.

– Utfordringen er at vi vil få inn enorme mengder data, så det må automatiseres for å fungere.

Han ser for seg at denne automatiske databasen også kan lagre meteorologiske målinger for området, slik at skredmengden kan settes i sammenheng med værforholdene det var i området da det gikk skred.

Referanser:

Eckerstorfer, Malnes: Manual detection of snow avalanche debris using high-resolution Radarsat-2 SAR images. Cold Regions Science and Technology, september 2015. DOI: 10.1016/j.coldregions.2015.08.016.