По мере того, как прибрежные земли Луизианы разрушаются, исследователи, экологи и инженеры ищут способы сохранить болотистую береговую линию.
Теперь исследователь из Университета штата Флорида разработал модель, которая поможет заинтересованным сторонам выяснить, какие факторы им необходимо учитывать, чтобы восстановить землю в этом хрупком водно-болотном угодье.
Модель изложена в журнале Geophysical Research Letters.
«Прибрежные районы Луизианы теряют много своих водно-болотных угодий - примерно футбольное поле каждый час», - сказал Яап Ниенхуис, доцент кафедры наук о Земле, океане и атмосфере. «Это очень, очень быстро».
Река Миссисипи была обвалована, чтобы предотвратить случайные наводнения. Но дамбы также предотвратили проникновение наносов и застройку земли, чтобы компенсировать оседание и потерю земли.
Инженеры и береговые эксперты искали способы сделать небольшие разрезы в дамбах, чтобы часть этих отложений могла проходить через них. Идея отвода наносов существует уже давно, но выяснить, сколько земли будет застроено или сколько времени это займет, было непростой задачей.
Вот где в игру вступает модель Ниенхуиса. Он и его коллеги-исследователи создали симуляцию, в которой учитывалось несколько факторов, чтобы увидеть, сколько времени потребуется, чтобы построить землю при различных сценариях. Они смотрели на сброс воды и наносов, силу корней и уплотнение почвы.
Эффективность отвода наносов зависит от характеристик водно-болотных угодий.
Определяя наилучший способ застройки земли в этих зонах риска, исследователи или инженеры могут включить соответствующие данные в модель Ниенхуиса, чтобы наметить потенциальные результаты.
«Мы хотели знать, какие водно-болотные угодья или какие отводы будут наиболее благоприятными для строительства земли», - сказал он. «Это действительно очень тонкий баланс, учитывая концентрацию отложений, какая там растительность и сколько. Для этого требуется много очень хороших данных».
В «золотой зоне», по словам Ниенхейса, инженеры потенциально могут построить от 30 до 40 квадратных километров земли в течение нескольких десятилетий. Однако в районах, где может быть не так много растительности или слишком много наносов или воды, эти районы могут привести к эрозии большего количества наносов и вызвать потерю земли вместо ее увеличения.
«Мы можем использовать подобные модели, чтобы сообщить инженерам-строителям и инженерам-экологам, что важно для земельного строительства, а что нет», - сказал он.
Ниенхейс сказал, что его модель относительно специфична для дельты Миссисипи, но потенциально может быть применима и к другим районам.
Другими авторами исследования являются Торбьорн Торнквист и Кристофер Эспозито из Тулейнского университета.