Thermally-induced instability of slopes under climate change
Project goals
"The frequency and severity of landslides is changing worldwide because of climate change. Landslides are complex phenomena, which involve hydro-mechanical processes in the ground in response to atmosphere-soil interaction. These processes are influenced by temperature, and laboratory experiments indeed show that the main soil parameters (shear strength, compressibility, hydraulic conductivity) are sensitive to even small variations (1–2 °C) in temperature. However, in temperate/warm climates (i.e., in non-freezing conditions), these thermal effects are not usually considered in slope stability models and, if they are, they are only related to hydrological and biological processes and not to soil mechanical behaviours. Consequently, the role of climate change in temperate/warm climates may be underestimated. This could be especially true for shallow (<10 m) landslides in clay soils – common in Europe (Czech Republic included) – as clays are especially sensitive to thermodynamic disturbances. In project, we will explore key aspects of temperature-dependent behaviours in clay soils and develop modelling tools accordingly, that can take these behaviours into account. We will work at multiple scales: advanced laboratory experiments on various soils under various thermal, hydraulic and mechanical conditions; development of a novel model for slope stability accounting for temperature; evaluation of regional-scale slope instability patterns in relation to temperature. Finally, we will propose a conceptual framework to evaluate whether observed (changes in) large-scale patterns can be explained according to temperature-dependent processes observed at small scale. The additional evidence and model development brought by this project will lead to a more mature and competitive ERC Consolidator Grants proposal."
Keywords
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
ERC CZ
Call for proposals
SMSM2023LL001
Main participants
Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-2853/2023
Alternative language
Project name in Czech
Teplotně podmíněná nestabilita svahů při změně klimatu
Annotation in Czech
"Četnost a závažnost sesuvů se v důsledku změny klimatu mění po celém světě. Sesuvy jsou komplexní jevy, které zahrnují hydromechanické procesy v zeminách v reakci na interakci atmosféry a geologického prostředí. Tyto procesy jsou ovlivňovány teplotou a laboratorní experimenty potvrzují, že hlavní parametry zemin (pevnost ve smyku, stlačitelnost, hydraulická vodivost) jsou citlivé i na malé změny teploty (1-2 °C). V mírném/teplém podnebí se však tyto teplotní vlivy v modelech stability svahů obvykle neuvažují, a pokud ano, týkají se pouze hydrologických a biologických procesů, nikoli mechanického chování zemin. V důsledku toho může být úloha klimatických změn v mírném/teplém podnebí podceněna. To by mohlo platit zejména pro mělké (<10 m) sesuvy v jílovitých půdách – v Evropě (včetně České republiky) běžné – protože jíly jsou obzvláště citlivé na termodynamické poruchy. V tomto projektu budeme zkoumat klíčové aspekty teplotně závislého chování jílovitých zemin a odpovídajícím způsobem vyvineme modelovací nástroje, které mohou toto chování zohlednit. Budeme pracovat v několika měřítkách: pokročilé laboratorní experimenty na různých zeminách za různých teplotních, hydraulických a mechanických podmínek; vývoj nového modelu stability svahů zohledňujícího teplotu; hodnocení vzorců nestability svahů v regionálním měřítku v závislosti na teplotě. Nakonec navrhneme koncepční rámec pro hodnocení toho, zda lze pozorované regionální vzorce a jejich změny vysvětlit teplotně-závislými procesy menšího měřítka. Na základě dodatečných podkladů a vývoji modelů, které tento projekt přinese, připravíme vyspělejší a konkurenceschopnější žádost o ERC Consolidator Grant."
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Sep 1, 2023
Realization period - end
Aug 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Jan 11, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LL-R
Data delivery date
Feb 20, 2025
Finance
Total approved costs
11,172 thou. CZK
Public financial support
11,172 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
11 172 CZK thou.
Public support
11 172 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
OECD FORD
Geology
Solution period
01. 09. 2023 - 31. 08. 2025