Wasserpegel-Aufzeichnungsgeräte verfolgen rechtzeitig den Anstieg des Hurrikan-Sturmschubs
Kurz bevor Hurrikan Rita Ende September auf die Küste von Louisiana zuraste, hatte eine Gruppe von Hydrologen vom United States Geological Survey (USGS) in Ruston, Louisiana, eine neuartige Idee, wie sie möglicherweise in der Lage wären, die Pegelstände des Sturmfluts während des Hurrikans zu verfolgen.
Die Idee bestand darin, Wasserpegel-Datenlogger einzusetzen, die normalerweise zur Überwachung des Grundwassers verwendet wurden, in Gebieten entlang der Küsten von Louisiana und Texas, die voraussichtlich von der Sturmflut überschwemmt würden.
"Seitdem der US Geological Survey (USGS) in Louisiana existiert, haben wir immer versucht, die Auswirkungen von Hurrikanen an der Küste von Louisiana zu dokumentieren", sagte Ben McGee, ein leitender Hydrologe beim USGS. "Bisher wurden Sturmflutdaten immer nach dem Sturm generiert. Wir betraten im Grunde genommen nachträglich ein von Stürmen betroffenes Gebiet und suchten nach Hochwassermarken, die auf Sturmfluten hinweisen. Nach dem Hurrikan Katrina bedauerten einige von uns hier in Ruston, dass wir bei der Datensammlung angesichts großer Hurrikane nicht proaktiver sein konnten. Wir haben einige Ideen diskutiert und begannen darüber nachzudenken, Aufzeichnungsgeräte einzusetzen."
Verschiedene Bundes- und Privatbehörden haben, aus verschiedenen Gründen, Interesse an Daten zu Sturmflutpegeln. Zum Beispiel hat die FEMA Interesse an Daten zur Sturmflut-Höhenlage, die für die Kennzeichnung von Überschwemmungszonen und Bauvorschriften verwendet werden. Der US Geological Survey (USGS) hat Interesse an den Daten für wissenschaftliche Zwecke, wie zum Beispiel das Verständnis der Auswirkungen von Sturmfluten auf die Wasserqualität und Ökosysteme. Die betroffenen Bundesstaaten und Städte sind an den Daten interessiert, da sie sich auf die Finanzierung von Hilfsmaßnahmen auswirken und Entscheidungen darüber beeinflussen, wo wiederaufgebaut werden soll.
Die Konzeption der Gruppe wurde schnell zur Realität. Innerhalb eines Zeitraums von 72 Stunden erhielt McGee mit seinem Team Zustimmung und Finanzierung von der USGS für das vorgeschlagene Überwachungsprojekt, kaufte und erhielt 46 HOBO®-Wasserpegel-Datenlogger und machte sich auf den Weg zur Küste von Louisiana, die 250 Meilen entfernt war, um ihren Plan in die Tat umzusetzen.
Dort verbrachte das Team eine stürmische, stockdunkle Nacht damit, die Datenlogger an Pfählen, Brücken und anderen Strukturen entlang der Küste von Louisiana anzubringen, die den Hurrikan überstehen würden.
"Nachdem wir die benötigte Ausrüstung identifiziert hatten, mussten wir schnell handeln", erklärt McGee. "Es war der 20. September, und der Hurrikan sollte einige Tage später auf Land treffen. Am 21. September bestellten wir die Datenlogger, und wir wussten, dass es einen Tag dauern würde, sie zu erhalten. In der Zwischenzeit bauten wir Schutzgehäuse für alle Logger, stellten unseren Probenahmeplan zusammen und waren rund um die Uhr damit beschäftigt, alles zusammenzubringen. Am Morgen des 22. verließen wir das UPS-Büro vor Ort, um die Logger praktisch direkt vom Lkw abzuholen, und um 13 Uhr verließen wir unser Büro in Ruston, um zur Küste zu fahren."
Um den Überwachungsbereich festzulegen, hatte das Team ein digitales Höhenmodell analysiert und die Gebiete markiert, in denen der Hurrikan voraussichtlich auf Land treffen würde. Der Überwachungsbereich erstreckte sich auf etwa 4.000 Quadratmeilen, von der Gegend Beaumont/Port Arthur in Texas bis nach Lafayette, Louisiana. Laut McGee zwang die Größe des Überwachungsbereichs das Team dazu, eine kostengünstige Lösung für die Datenerfassung zu finden, die die größte Anzahl von Überwachungspunkten im Rahmen des gegebenen Budgets ermöglichen würde.
Obwohl die Verwendung von HOBO-Loggern durch McGee keine Zustimmung des USGS impliziert, beschreibt er die Entscheidung zur Verwendung der Geräte folgendermaßen: "Um eine ausreichende Abdeckung zu erreichen, schätzten wir, dass wir etwa 50 Überwachungsstandorte benötigten. Der Preis der HOBO-Logger war etwa die Hälfte der Kosten anderer von uns überprüfter Einheiten. Sie hatten zwar nicht einige der zusätzlichen Funktionen einiger anderer Geräte, aber das waren Eigenschaften, die wir nicht unbedingt brauchten, um die Aufgabe zu erledigen. Eine teurere Lösung hätte uns nicht die Abdeckung gegeben, die wir für notwendig hielten."
Die Logger wurden auf Laptops eingerichtet, auf denen die HOBOware®-Software lief, und so programmiert, dass sie alle 30 Sekunden rund um die Uhr Wasserstände maßen und aufzeichneten. Die Schutzgehäuse wurden aus 1,25" O.D. (Außendurchmesser) Stahlrohren hergestellt.
Sobald die Logger für den Einsatz bereit waren, arbeiteten McGee und andere die ganze Nacht durch, um die Logger sturmsicher zu befestigen.
"Ich erinnere mich daran, um Mitternacht auf dem Sabine Lake gewesen zu sein, und Hurrikan Rita war mehrere Meilen vor der Küste", sagte McGee. "Stehende Wellen von Wasser wurden mit 4 bis 6 Fuß pro Sekunde in den See gedrückt. Es war eine sehr dunkle Nacht, also mussten wir mit Stirnlampen arbeiten. Es war ein toller Anblick."
Es wurde Freitagnchmittag bis alle Logger eingesetzt waren und das Team die Gegend verließ und zurück nach Ruston fuhr. Hurrikan Rita traf die Küste am frühen Samstagmorgen.
"Wir haben im Grunde genommen alles gerade noch rechtzeitig geschafft", sagte McGee. "Es war sehr intensiv."
Eine Woche später begann die Bergung der Logger. Etwa 80% der Logger wurden wieder aufgefunden, und das Team befindet sich derzeit im Prozess des Herunterladens und der Analyse der Daten.
"Es wird eine Datenbank aufgebaut, um alle gesammelten Daten zu speichern, und durch die Anzeige der Daten in einer zeitlichen Abfolge werden die Wissenschaftler des USGS ein visuelles Bild von der Überschwemmung erhalten, wie sie von den Loggern gemeldet wurde", sagte McGee.