Lokacije studija

1. semestar

Prvi semestar usmjeren je na izgradnju temeljnih znanja, razvoj metodoloških kompetencija i usklađivanje akademskih podloga studenata. Tijekom ovog semestra svi su studenti obvezni upisati nastavu na Geotehničkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu, smještenom u srednjovjekovnom gradu Varaždinu., Hrvatska.

2. semestar

Drugi i treći semestar naglašavaju napredno tematsko učenje, laboratorijski rad i terensku nastavu na stvarnim lokacijama geohazarda. Drugi semestar može se pohađati na Građevinskom fakultetu ili Institutu za potresno inženjerstvo i inženjersku seizmologiju Sveučilišta u Skoplju, Sjeverna Makedonija, ili na Rudarsko-geološkom fakultetu Sveučilišta u Beogradu, Srbija.

Ljetna škola i stručna praksa

Tijekom ljetne stanke između drugog i trećeg semestra studenti će sudjelovati u obveznoj ljetnoj školi i stručnoj praksi.

3. semestar

Osim partnerskih institucija u Skoplju i Beogradu, treći semestar može se pohađati i na Školi građevinarstva Iranskog sveučilišta znanosti i tehnologije u Teheranu, Iran, ili na Sveučilištu Bahia u Salvadoru, Brazil.

4. semestar

Četvrti semestar posvećen je izradi diplomskog rada, koji zajednički mentoriraju nastavnici s najmanje dviju partnerskih institucija te se, ovisno o istraživačkoj temi, može provoditi na bilo kojoj instituciji partnera konzorcija ili pridruženoj instituciji.

Partnerska sveučilišta

GFV - UNIZG

Misija Geotehničkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu jest provođenje znanstvenih istraživanja i pružanje visokog obrazovanja u interdisciplinarnom području okolišnog inženjerstva, kao i primjena i prijenos znanja u poslovni sektor.

IZIIS - UKIM

Institut za potresno inženjerstvo i inženjersku seizmologiju (IZIIS) znanstveno-istraživačka je i visokoobrazovna institucija koja djeluje kao sastavnica Sveučilišta „Sv. Ćiril i Metodij” u Skoplju.

FCE - UKIM

Građevinski fakultet u Skoplju Sveučilišta „Sv. Ćiril i Metodij” najstariji je građevinski fakultet u Sjevernoj Makedoniji. Organizator je studijskih programa iz građevinarstva (konstrukterstvo, prometna infrastruktura, hidrotehnika), geodezije i geotehnike na sva tri ciklusa studija: prijediplomskom, diplomskom i doktorskom.

FMG - UNIBG

Rudarsko-geološki fakultet Sveučilišta u Beogradu danas ispunjava standarde suvremenog visokog obrazovanja te mladim ljudima pruža mogućnost kvalitetnog obrazovanja za različita radna mjesta u području rudarstva i geološkog inženjerstva, zahvaljujući izvrsnim nastavnicima, međunarodno priznatim stručnjacima te suvremenoj opremi i literaturi.

IUST

Iransko sveučilište znanosti i tehnologije (IUST) u Teheranu jedno je od vodećih javnih istraživačkih sveučilišta u Iranu, poznato po izvrsnosti u području inženjerstva, znanosti i tehnologije. Osnovano 1929. godine, ima ključnu ulogu u znanstvenom razvoju zemlje. Njegova Škola građevinarstva široko je prepoznata po visokoj kvaliteti obrazovanja i istraživanja u području konstrukterstva, geotehnike i okolišnog inženjerstva.

UFBA

Federalno sveučilište Bahia (UFBA), smješteno u povijesnom gradu Salvadoru u Brazilu, jedno je od najuglednijih i najstarijih javnih sveučilišta u zemlji. Poznato po akademskoj izvrsnosti, kulturnom bogatstvu i snažnoj predanosti društvenoj uključenosti, UFBA nudi širok raspon prijediplomskih i poslijediplomskih studijskih programa u različitim područjima. Kao ključna institucija u regiji, ima važnu ulogu u istraživanju, inovacijama te promicanju brazilske baštine i društvenog razvoja.

Ključne značajke

Potresi

Potres u Valdiviji 1960. godine u Čileu najjači je ikad zabilježeni potres. Trajao je oko 10 minuta i izazvao tsunamije koji su dosegli Havaje, Japan pa čak i Filipine. Potresi u New Madridu (1811.–1812.) bili su toliko snažni da su uzrokovali privremeno tečenje rijeke Mississippi unatrag. Masivni potresi mogu pomaknuti raspodjelu mase Zemlje dovoljno da promijene njezinu rotaciju i neznatno skrate duljinu dana. Potres u Japanu 2011. godine skratio je Zemljin dan za oko 1,8 mikrosekundi. Kada se potres dogodi ispod oceana, može pomaknuti morsko dno i istisnuti goleme količine vode, uzrokujući tsunami.

Poplave

Poplave se događaju češće nego bilo koja druga prirodna katastrofa u svijetu — i mogu se dogoditi gotovo bilo gdje, čak i u pustinjama! Bujne (iznenadne) poplave mogu nastati unutar 6 sati ili manje nakon obilne kiše — ponekad čak i za manje od 30 minuta — te se kreću nevjerojatnom brzinom i snagom. Samo 15 cm brze vode može oboriti osobu, a 60 cm može odnijeti automobil! Na kraju posljednjeg ledenog doba ledenjačko jezero Missoula u Sjevernoj Americi ispustilo je više vode nego sve današnje rijeke zajedno.

Klizišta

Neki klizišta mogu se kretati brzinama većim od 160 km/h — osobito kada su pomiješana s vodom ili ledom. To je jednako brzo kao jureći automobil! Obilne kiše jedan su od najčešćih uzroka klizišta. Već nekoliko centimetara kiše u kratkom razdoblju može zasi­titi tlo i pokrenuti urušavanje čitavih padina. Katastrofa brane Vajont 1963. u Italiji dogodila se kada je golemo klizište palo u akumulacijsko jezero, uzrokujući ogroman val koji je prelio branu i poplavio dolinu ispod — pri čemu je poginulo oko 2.000 ljudi. Masivna podmorska klizišta mogu istisnuti vodu i pokrenuti tsunamije — ponekad i bez ikakvog potresa.

Topljenje permafrosta

Permafrost je tlo koje ostaje smrznuto najmanje dvije godine zaredom — no može ostati smrznuto i tisućama godina. Može se sastojati od tla, stijena, leda, a ponekad i drevnih biljnih i životinjskih ostataka. Permafrost čuva drevne viruse, bakterije, mamute i biljke — doslovno zamrzavajući povijest u vremenu. Kako se klima zagrijava, permafrost se otapa i oslobađa stakleničke plinove poput ugljikova dioksida i metana, što može ubrzati klimatske promjene. Kada se permafrost otopi, tlo tone ili se pomiče, uzrokujući pucanje ili urušavanje građevina. Zato se kuće u područjima permafrosta grade na stupovima ili pilotima.

Plinski hidrati

Plinski hidrati izgledaju poput leda, ali ako ih zapalite, gore plamenom jer sadrže metan — zapaljivi plin zarobljen u molekulama vode. Jedan kubični metar plinskog hidrata može pri otapanju osloboditi do 160 kubičnih metara metana. Plinski hidrati nastaju pri visokom tlaku i niskim temperaturama, pa se uglavnom nalaze u dubokim oceanskim sedimentima i područjima permafrosta. U teoriji, plinski hidrati sadrže više energije nego sva ostala fosilna goriva zajedno — mogli bi napajati planet stoljećima. No njihovo iskorištavanje iznimno je složeno i rizično. Kada se plinski hidrati destabiliziraju, mogu uzrokovati podmorska klizišta, koja potom mogu pokrenuti tsunamije. Teorija Bermudskog trokuta: metanski hidrati se iznenada razgrađuju zbog promjena temperature ili pomicanja morskog dna. Golemi mjehuri metana brzo se dižu prema površini oceana. Voda postaje pjenasta i manje gusta — više ne može nositi težinu broda. Brodovi bi mogli potonuti trenutačno, bez upozorenja — i bez ikakvih ostataka.

Pomorska geotehnika

Na kopnu gravitacija pomaže održavati stabilnost tla — no pod morem se suočavamo s uzgonom, tlakom vode i mekim, „spužvastim” sedimentima morskog dna. Sve postaje puno složenije — i zanimljivije! O površini Marsa znamo više nego o geologiji dubokog oceana. Offshore geotehnički inženjeri često istražuju nepoznata područja, bušeći ili uzorkujući na mjestima na kojima nitko prije nije bio. To je dijelom inženjerstvo, a dijelom dubokomorsko istraživanje.

Bio geotehnika

Biogeotehnika često koristi bakterije poput Sporosarcina pasteurii kako bi u tlu „uzgojila” vapnenac — čineći tlo čvršćim bez uporabe cementa ili kemikalija. Taj se proces naziva mikrobno inducirana precipitacija kalcita (MICP) — u osnovi, mikrobi obavljaju građevinske radove! Istraživači koriste biogeotehniku za razvoj „živih građevinskih materijala”, poput samopopravljajućih opeka i biocementa, što bi moglo smanjiti ovisnost o materijalima s visokim ugljičnim otiskom, poput betona. Umjesto kopanja, miniranja ili lijevanja betona, biogeotehnika nježno prilagođava kemiju tla koristeći prirodne procese. To je kao šaptanje Zemlji umjesto vikanja. Biogeotehnika se razmatra i za planetarnu kolonizaciju, primjerice za izgradnju cesta ili staništa na Marsu korištenjem marsovskog tla i genetski prilagođenih bakterija. Tko treba cement kad imaš svemirske mikrobe?

Ekspanzivna tla

Kada ekspanzivna tla upiju vodu, mogu nabubriti toliko da podignu ploče i temelje, pomičući čitave građevine za nekoliko centimetara! U sušnim uvjetima ekspanzivna tla se skupljaju i pucaju, uzrokujući neravnomjerno slijeganje ili naginjanje zgrada. Kanalizacijske i vodovodne cijevi koje prolaze kroz takva tla često pucaju ili se razmiču kako se tlo pomiče, što dovodi do curenja i nastanka ponora. Ponašanje ekspanzivnih tala na Zemlji pomaže planetarnim znanstvenicima razumjeti kako bi se marsovsko tlo moglo ponašati pod utjecajem vlage i promjena temperature.

Slijeganja

Slijeganje tla predstavlja postupno spuštanje ili ulegnuće površine tla, često uzrokovano prirodnim procesima ili ljudskim djelovanjem. Kada podzemno rudarstvo uklanja materijale poput ugljena ili soli, tlo iznad može se s vremenom urušiti ili slegnuti. Neujednačeno slijeganje može uzrokovati pucanje temelja, cesta i cjevovoda, što dovodi do skupih popravaka. Prekomjerno crpljenje podzemne vode ili nafte također može uzrokovati slijeganje tla.

Ponori (vrtače)

Većina ponora (sinkholea) nastaje u područjima s vapnencem, gipsom ili slojevima soli — stijenama koje se lako otapaju u vodi. Kisela kišnica postupno ih razgrađuje, stvarajući podzemne šupljine koje se mogu urušiti. Najveći urbani ponor zabilježen je u Guatemala Cityju 2010. godine — bio je širok oko 19,8 metara i dubok čak 91,4 metra! Znanstvenici su uočili moguće ponore i na Mjesecu i Marsu, koji bi mogli predstavljati ulaze u podzemne špilje — potencijalna skloništa za buduće astronaute.

Podzemni spremnici

Solne formacije mogu se otapati kako bi se stvorile goleme podzemne šupljine — idealne za sigurno skladištenje plinova poput prirodnog plina ili vodika. Takve su šupljine nepropusne i stabilne, što ih čini savršenima za dugoročno skladištenje. Umjesto pohrane energije u kemijskim baterijama, podzemno skladištenje energije koristi prirodne strukture poput šupljina, vodonosnika ili iscrpljenih naftnih i plinskih ležišta za pohranu energije — često u obliku komprimiranog zraka, plina ili topline. Iscrpljena naftna i plinska ležišta mogu se prenamijeniti u skladišta prirodnog plina ili čak vodika — pretvarajući staru infrastrukturu fosilnih goriva u resurse čiste energije. Ipak, treba biti oprezan — pohranjeni vodik mogu „pojesti” podzemne bakterije!

Tsunamiji

Za razliku od običnih oceanskih valova, koji su međusobno udaljeni svega nekoliko metara, tsunami valovi mogu imati valnu duljinu veću od 160 kilometara, što ih čini iznimno teško uočljivima na otvorenom moru. I nisu svi tsunamiji uzrokovani potresima! Podmorska klizišta, vulkanske erupcije ili čak urušavanja ledenjaka mogu istisnuti vodu i stvoriti goleme valove. Nakon potresa u Čileu 1960. godine, nastali tsunami prešao je Tihi ocean i pogodio Havaje, Japan, Filipine pa čak i Kaliforniju. Do Japana mu je trebalo oko 15 sati — a unatoč tome izazvao je veliku štetu.

Numeričko modeliranje

Numeričko modeliranje u geohazardima snažan je alat koji se koristi za simulaciju i predviđanje ponašanja prirodnih opasnosti — poput klizišta, potresa i poplava — pomažući inženjerima, znanstvenicima i donositeljima odluka u smanjenju rizika i projektiranju sigurnije infrastrukture. Ono uključuje primjenu matematičkih modela i računalnih simulacija za prikaz fizikalnih procesa koji stoje iza geohazarda, kako bismo mogli: predvidjeti kada i gdje bi se opasnost mogla pojaviti; razumjeti mehanizme koji je uzrokuju; testirati mjere ublažavanja; unaprijediti spremnost na katastrofe. Primjeri uključuju virtualno testiranje (ispitivanje različitih rješenja bez stvarnog rizika) i simulacije katastrofa (scenariji „što ako”, npr. „što ako se ova brana sruši?”).

I puno više...

Vulkanske erupcije, erozija tla, lavine, odroni stijena, iscrpljivanje podzemnih voda, onečišćenje tla, dezertifikacija, krioseizmi (mrazne potrese) te havarije jalovišnih brana.