Ветровое расширение заболоченных прудов в дельте реки Миссисипи является важным фактором потери важнейших земель в районе дельты, согласно исследованию, опубликованному учеными из Университета Индианы и Университета штата Северная Каролина.
Исследование показало, что 17 процентов земельных угодий в этом районе были потеряны в результате расширения пруда, большая часть которого была вызвана волнами, размывающими края пруда.
Выводы дополняют понимание учеными процессов, которые формируют дельту, и ставят новые задачи перед учеными и инженерами, ищущими способы защиты уязвимых береговых линий.
«Дельта Миссисипи подвергается обрушению, поскольку земля исчезает с побережья и болот», - сказал соавтор исследования Дуглас Эдмондс, доцент и заведующий кафедрой наук о Земле и атмосфере Блумингтонского университета Малкольм и Сильвия Бойс.. «Тем не менее, мы на удивление мало знаем о том, какие процессы приводят к потере земель».
Дельты рек являются экологически важными и высокопродуктивными, и в них проживает около 5 процентов населения мира. При естественных процессах прибрежные земли образуются в дельтах при отложении речных наносов. Но повышение уровня моря и искусственная инженерия речных русел лишили дельту Миссисипи наносов, что привело к повсеместной потере земель. Любая надежда на изменение тенденции, по словам Эдмондс, требует четкого понимания действующих процессов.
Для проведения исследования исследователи проанализировали спутниковые снимки, сделанные в период с 1982 по 2016 год через Дельту.
«В общей сложности мы просмотрели 10 000 изображений и классифицировали около 1,29 миллиарда пикселей на сушу или воду», - говорит Самаприя Рой, докторант Университета Индийского университета по географии и еще один соавтор статьи. «Для этого мы воспользовались суперкомпьютерными ресурсами Университета Индианы».
Большая часть расширения пруда, наблюдаемая исследователями, происходила в юго-западном направлении, движимая преобладающими ветрами с северо-востока. Расширение было значительно больше в прудах диаметром более 300 метров, где большие волны с большей вероятностью разрушали края.
«Наш анализ показывает, что пруды на дельтовой равнине движутся и расширяются в том же направлении, что и ветер», - сказала Алехандра Ортис, ведущий автор исследования и доцент кафедры гражданского, строительного и экологического проектирования в Северной Каролине. Государственный университет.«То, что такие доказательства появились в этой обширной области исследования, было удивительным, потому что мы думали, что повышение уровня моря будет основным фактором, контролирующим расширение пруда. Мы также были удивлены тем, насколько важно расширение пруда для общей потери земель в дельте реки Миссисипи».
Исследование указывает на важность речных отложений. Поскольку ученые считали, что подъем уровня моря и штормовые нагоны являются основной угрозой для береговой линии, защита побережья в основном была сосредоточена на строительстве стен, дамб и других сооружений для борьбы с повышением уровня моря и добавлении земли взамен того, что потеряно или осталось под водой. Но расширение прудов произошло бы, даже если бы уровень моря не повышался.
«Большинство современных стратегий восстановления требуют отвода наносов к береговой линии, где повышение уровня моря представляет угрозу», - сказал Эдмондс. «Наша работа указывает на то, что отложения также следует отводить в болотные пруды, чтобы остановить расширение».
На Миссисипи плотины и барьеры для защиты от наводнений изменили течение реки и уменьшили количество наносов, отложенных в Дельте, чтобы заменить землю, утраченную в результате наводнений и эрозии. Но также возможно построить водоотводы, направляющие речные наносы туда, где они нужны.
«Восстановление этих путей движения наносов является ключом к обращению вспять тенденции потери земель», - сказал Эдмондс. «Отложения - ценный ресурс в дельте Миссисипи, но, к сожалению, его не хватает».
Исследование было опубликовано в журнале Geophysical Research Letters и профинансировано Национальным научным фондом.