Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Landslide scars in the Kenyan highlands: Physical and chemical topsoil changes and landslide susceptibility assessment under tropical conditions
Stockholm University, Faculty of Science, Department of Physical Geography.
2015 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Farmers living in the Kenyan highlands are exposed to the risk of being affected by landslides and they are vulnerable because of lack of resources. Vulnerability can be reduced by increasing knowledge and awareness of the risk. This thesis aims to increase knowledge of landslide-related problems. The first objective is to investigate topsoil development and to assess land cover changes in landslide scars over time (paper I). Topsoil samples were taken in previously investigated landslide scars, and analysed for chemical and physical characteristics. The results show that soil has recovered well during the 20-30 years that have passed. However, there are still higher levels of total soil organic carbon in reference topsoil than in scar topsoil. The short time for plants to produce organic material, in combination with low pH, which inhibits decomposing microorganisms, may be the explanation for this. Previous research, including photographs of the landslide scars, forms the basis for comparison over time regarding land cover changes. The results show changes in land cover where forests have been replaced by cultivated land and thereafter by plantations of Eucalyptus sp. trees or cultivation. Secondly, this study investigates the applicability of GIS-based analysis for landslide assessments in this part of the World (paper II). Commonly used data were collected and analysed in ArcGis 10.0. Documentation and field measurements from historical landslides were used as reference. The results show that (1) much information was unavailable, (2) the resolution of the Digital Elevation Model (DEM; 30 m) was too coarse to capture relevant morphometric terrain parameters and (3) land use changes were difficult to map because of low quality historical air photos, and because of lack of information about the precise timing of landslide events. Hence, landslide prone areas could not be recognised. However, we could with reasonable certainty identify sensitive conditions: landslides are most likely to occur in slopes with a gradient of 25° or more, within 80 m from roads, and during the rainy seasons.

Abstract [sv]

Endogena och exogena krafter påverkar varaktigt vårt jordklot och geografiska förhållanden avgör vilken typ av förändring som kan komma att ske. Extrema naturhändelser som påverkar människor negativt kallas naturkatastrofer. I bergig terräng kan massrörelser äga rum och i den här studien behandlas en typ av massrörelse, jordskred. Jordskred sker över hela jorden och beror på försvagade mothållande krafter i förhållande till den gravitation som påverkar material i sluttningar. De vanligaste utlösande faktorerna är jordbävningar eller långvarig nederbörd som gör jorden vattenmättad, vilket leder till minskad skjuvhållfasthet.

En ökad befolkning på jorden ökar kravet på matproduktion vilket har lett till att sluttningar i perifera områden har börjat utnyttjas för odling. Detta gäller i allra högsta grad i utvecklingsländer, där befolkningen i flera fall har dubblerats på kort tid. På grund av begränsade ekonomiska tillgångar, på allt från nationell till individuell nivå, påverkas människor i dessa områden hårt om en naturkatastrof inträffar. De har ofta svårt att hantera situationen, att anpassa sig till densamma eller att återhämta sig efteråt vilket gör dessa människor sårbara. Människors sårbarhet kan minskas bland annat genom ökad kunskap, eller genom att öka utsattas medvetenhet om de faror de exponeras för. Det övergripande syftet med den här studien är därför att öka kunskapen kring jordskredsrelaterade problem i ett tätbefolkat tropiskt höglandsområde.

Studieområdet är beläget strax söder om ekvatorn i de centrala delarna av Kenya i den sydöstra delen av Aberdare Range. Området, som omfattar delar av Muranga och Nyeri Counties, karaktäriseras av ett undulerande landskap med korta, branta sluttningar som på grund av sina produktiva jordar dessutom är tätbefolkade. Sluttningarna i området bär spår av historiska såväl som nutida jordskredsärr.

Artikel 1: För att öka kunskapen kring förändringar i marken efter att ett jordskred skett i området undersöks i den här studien hur återhämtningen i marken skett över längre tid tid, sett ur ett jordbruksperspektiv. Dessutom har marktäckningen i skreden dokumenteras. Studien skall ge svar på följande frågor (1) Hur ser återhämtningen ut i jordar i området efter att ett jordskred skett? (2) Hur har marktäckningen förändrats i skredärren över tid? För att undersöka jordens beskaffenhet togs jordprover i sju jordskredsärr och i anslutande omgivande mark. Kemiska och fysiska parametrar analyserades i laboratorium i Nairobi. Resultaten jämfördes med resultat från tidigare undersökningar i samma skredärr gjorda på 1980- och 1990-talet. Resultaten visar på en varierande positiv och negativ utveckling över tid. Jämfört med referensvärden från omgivande mark är dock skillnaderna efter > 20 år små, utom vad gäller organiskt kol som fortfarande visar lägre värden i skreden än i omgivande mark. Samtal med jordskredsdrabbade bönder i området i februari 2013, litteraturstudier och dokumentation i form av fotografier har gett en bild av hur marktäckningen och vegetationsutvecklingen i skredärren har sett ut över tid. Resultaten visar att markanvändningen har förändrats och att skogsmark ersatts av odlingsmark och därefter återigen planterats med, till stor del, eukalyptusträd. Studien bidrar med ökad kunskap om hur mark i området återhämtar sig efter att ett jordskred skett och hur marktäckningen förändrats över tid.

Artikel 2: I andra delar av världen har kartor utformats för att visualisera skredkänsliga områden med hjälp av GIS. I Kenya är användningen av GIS fortfarande begränsad, då verktyget är dyrt och kräver data av hög kvalitet. I den här studien undersöks i vilken omfattning GIS är möjligt att använda för bedömning av skredrisk i ett tropiskt höglandsområde. Frågan är om relevanta data finns att tillgå och om data är av tillräckligt hög kvalité för att göra en tillförlitlig analys? Eller kan man på andra sätt identifiera de viktigaste orsakerna till jordskred och därmed medvetandegöra människor om riskabla faktorer? Parametrar som ofta använts i tidigare utförda undersökningar antogs även i denna studie. Data insamlades, dels från myndigheter i Kenya, dels genom fältarbete och dels från kommersiella företag. Vi har erhållit och arbetat med följande data; (1) en digital höjdmodell (30 m upplösning), (2) Google Earth (högupplösta bilder från Digital Globe, 2012), (3) nederbördsdata, (4) flygfoton från 1959, (5) beskrivningar från historiska jordskred från vetenskapliga artiklar, (6) fältobservationer och (7) samtal med bönder och jordbrukskunnig personal från distriktet.

Datahanteringen och analyserna genomfördes i ArcGis 10.0. Beräkning av morfometriska faktorer som sluttningsvinklar, sluttningsriktningar, sluttningars konvexitet och konkavitet utfördes med hjälp av höjdmodellen. Markanvändning, vägar och vattendrag karterades i Google Earth och satellitbilder från 2012. Dessutom karterades skog i ett begränsat område utifrån flygbilder från 1959. Avstånden mellan befintliga skredärr och vägar och vattendrag uppmättes i satellitbilden, varvid en bedömning också gjordes av huruvida skreden troligen var orsakade av väg- eller vattendragsrelaterade faktorer. Analyserna jämfördes med uppmätta värden från 36 tidigare dokumenterade skred i området. Jämförelsen visade att höjdmodellen inte var tillräckligt noggrann för att fånga de branta sluttningar, sluttningsriktningar och konkaviteter som de flesta gamla skred utbildats i. Avsaknaden av information om när avskogningen skett och när de gamla skreden ägt rum gör att det inte heller går att använda markanvändningsförändringar som en parameter i vidare analyser av känsliga områden. Utifrån parametrar som kunde karteras i satellitbilder och med hjälp av information som samlades in under fältarbetet kan vi visa att jordskred i undersökningsområdet mest sannolikt sker under regnperioderna på sluttningar med en lutning på ≥ 25°, och som ligger nära en väg. Resultaten ökar dels medvetenheten kring datakvalitet vid analys av jordskredskänsliga områden i tropiska högländer, dels kunskapen om under vilka förhållanden skred kan ske. 

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: Department of Physical Geography, Stockholm University , 2015. , 19 p.
National Category
Physical Geography
Research subject
Physical Geography
Identifiers
URN: urn:nbn:se:su:diva-113346OAI: oai:DiVA.org:su-113346DiVA: diva2:784151
Presentation
2015-02-19, 10:00 (Swedish)
Supervisors
Available from: 2015-01-29 Created: 2015-01-28 Last updated: 2015-01-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Landslide scars in the Kenyan highlands(5161 kB)575 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5161 kBChecksum SHA-512
1526db69563ff17b8f8a38834af3a834bbe4c9f84ffc5b41c55576db047557b8bf16704d665fa066be399fb2781d7df5bb3983503bfc6169c35c4446f408409a
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Wahlstrand, Anna
By organisation
Department of Physical Geography
Physical Geography

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 575 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 256 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf