_ Gestionarea căilor navigabile serpentine în o lume în schimbare

La fel cum apa se mișcă printr-un râu, râurile înseși se deplasează prin peisaj. Ei sculptează văi și canioane, creează câmpii inundabile și delte și transportă sedimente din zonele înalte către ocean.

O lucrare din UC Santa Barbara prezintă o descriere a ceea ce determină ratele de migrație ale râurilor șerpuitoare. Cei doi autori au compilat un set de date global al acestor căi navigabile, analizând modul în care vegetația și încărcarea sedimentelor influențează mișcarea canalului.

„Găsim o tendință la scară globală între cantitatea de sedimente pe care o transportă râurile și cât de repede sunt acestea. migrează, în toate variabilele”, a declarat autorul principal Evan Greenberg, doctorand la Departamentul de Geografie.

Rezultatele lor, publicate în revista Earth and Planetary Science Letters, contrastează cu lucrările anterioare care au subliniat stabilizarea efectul vegetației. În această lucrare, cercetătorii evidențiază modul în care activitatea râurilor șerpuitoare reiese din interacțiunea dintre depunerea sedimentelor și stabilizarea malurilor de către vegetație.

Unele dintre cele mai importante căi navigabile ale lumii sunt râuri șerpuitoare, așa că înțelegerea corectă a comportamentului lor este crucial pentru gestionarea acestor fenomene naturale într-o lume în schimbare.

Două forțe, numite împingerea barei și tracțiunea malului, acționează pe un cot al râului. Împingerea barei este cauzată atunci când depunerea în interiorul unei coturi formează o bară de nisip, care împinge curba spre exterior. În același timp, eroziunea de pe malul opus trage curba și mai departe în exterior. Încărcarea cu sedimente are un efect mai puternic asupra primelor, în timp ce prezența stabilizatoare a vegetației are o influență mai mare asupra celei din urmă.

Oamenii de știință au propus diverse ipoteze cu privire la ce factor exercită o influență mai puternică asupra migrației meandrelor. „Acesta este un subiect destul de controversat și continuă să meargă înainte și înapoi”, a spus autorul principal Vamsi Ganti, consilier al lui Greenberg și profesor asociat la departamentul de geografie.

Pentru a investiga aceste dinamice, Greenberg și Ganti au adunat măsurătorile existente. a ratelor de migrație a râurilor și a adăugat date de la aproximativ 60 de râuri suplimentare. În total, au compilat date despre 139 de râuri șerpuitoare de pe tot globul, care acoperă diferite regiuni, clime, dimensiuni și regimuri de vegetație. Cercetătorii au modelat fiecare canal de râu ca o serie de segmente de linie folosind imagini din satelit. Apoi au putut urmări modul în care aceste segmente s-au mutat în timp pentru a măsura migrația râului.

Paradigma principală a fost că vegetația încetinește această migrație prin stabilizarea malului exterior împotriva eroziunii. Acest lucru a contrastat cu dovezile experimentale care sugerează că încărcarea sedimentelor ar putea fi un factor influent. Atragerea malului este mai puternică în râurile fără vegetație, dar, după cum au descoperit Greenberg și Ganti, acestea tind să aibă și o cantitate mai mare de sedimente, ceea ce face dificilă distingerea contribuțiilor relative ale celor două procese.

Dar analiza lui Greenberg și Ganti. a dezvăluit o tendință clară: migrația a fost mai rapidă pentru râurile care transportau o mulțime de sedimente în raport cu dimensiunea lor. Modelul a arătat, de asemenea, că vegetația încetinește migrația râului, așa cum sugerează studiile anterioare. Cu toate acestea, efectul a fost mult mai modest, râurile nevegetate migrând de patru ori mai repede decât omologii de dimensiuni similare, mai degrabă decât creșterea de 10 ori raportată de unii dintre colegii lor. Acest lucru sugerează că împingerea barei are o influență mai puternică asupra râurilor șerpuitoare decât tracțiunea malurilor.

Aceasta spus, comportamentul râului curge de la confluența celor două procese. „Nu poți ca unul să-l domine pe celălalt într-un râu șerpuitor”, a spus Ganti. „Dacă nu aveți suficientă aprovizionare cu sedimente, tracțiunea pe malul va depăși împingerea barei și veți ajunge cu un râu împletit. Și astfel, echilibrul dintre împingerea barei și tracțiunea malului este cel care creează aceste râuri șerpuitoare stabile. "

Barajele oferă un studiu de caz gata făcut pentru investigarea contribuțiilor acestor două mecanisme, deoarece structurile captează sedimentele, dar afectează cu greu vegetația. Când autorii au analizat mișcarea a trei râuri nord-americane deasupra și sub baraje notabile, au descoperit că ratele de migrație au încetinit în aval, unde râul era lipsit de sedimente. Acum ar putea fi siguri că încărcătura de sedimente a determinat migrația în curbe.

Greenberg investighează în continuare efectul pe care barajele îl au nu doar asupra râurilor serpuitoare, ci și asupra tuturor tipurilor de râuri care au câmpii inundabile. „Vrem să știm ce influențează barajele migrației râurilor”, a spus el.

Multe dintre cele mai importante căi navigabile ale lumii sunt râuri șerpuitoare și sute de milioane de oameni trăiesc de-a lungul câmpiilor lor inundabile, a spus Ganti. . „Deci, cunoașterea modului în care se mișcă râurile este importantă pentru gestionarea riscurilor care vin odată cu migrarea malurilor.

În lucrările anterioare, Ganti a documentat modul în care creșterea nivelului mării și schimbările în aprovizionarea cu sedimente ar putea afecta dinamica râului în viitor.

Rezultatele prezintă o imagine a râurilor mai active și mai puțin previzibile, mai ales atunci când sunt combinate cu o vreme mai extremă și o utilizare în schimbare a terenului, de exemplu, oamenii de știință prevăd că multe râuri vor avea o aprovizionare mai mare de sedimente că râurile pot face mai multe lucruri", a remarcat el.

Ganti intenționează să extindă sfera de aplicare a modelului lor. În timp ce geografii și oamenii de știință ai Pământului s-au concentrat istoric pe râurile șerpuitoare, majoritatea căilor navigabile ale planetei sunt rătăcitoare, multiple. - râuri cu fire, a spus el și Greenberg lucrează la cuantificarea mobilității fluviale în general, în numeroasele categorii de râuri.

În mod ideal, ei doresc să dezvolte un model care poate descrie migrația unui râu pe măsură ce se schimbă. tipați pe toată lungimea sa, de la izvor până la mare.

(Fluierul)