Исследование показало, что 17 процентов потерь земли в этом районе были вызваны расширением пруда, большая часть которого была вызвана волнами, размывавшими края пруда.Полученные данные улучшают понимание ученых процессов, формирующих Дельту, и ставят новые задачи перед учеными и инженерами, ищущими способы защиты уязвимых береговых линий.«Дельта Миссисипи претерпевает коллапс, поскольку суша исчезает с побережья и болот», — сказал соавтор исследования Дуглас Эдмондс, доцент и заведующий кафедрой Малкольма и Сильвии Бойс в Департаменте наук о Земле и атмосфере в Блумингтонском университете. «Однако мы на удивление мало знаем о том, какие процессы приводят к потере земель».
Дельты рек экологически важны и высокопродуктивны, и в них проживает около 5 процентов населения мира. При естественных процессах прибрежные земли образуются в дельтах, когда речные наносы осаждаются. Но из-за повышения уровня моря и строительства речных каналов дельта Миссисипи лишилась отложений, что привело к массовой потере земель. По словам Эдмондса, любая надежда переломить эту тенденцию требует четкого понимания действующих процессов.
Для проведения исследования исследователи проанализировали спутниковые снимки, сделанные с 1982 по 2016 год через Дельту.«В общей сложности мы просмотрели 10 000 изображений и классифицировали примерно 1,29 миллиарда пикселей на землю или воду», — сказал Самаприя Рой, докторант IU по географии и еще один соавтор статьи. «Для этого мы использовали суперкомпьютерные ресурсы Университета Индианы».Исследователи наблюдали большую часть расширения пруда в юго-западном направлении, вызванного преобладающими ветрами с северо-востока. Расширение было значительно больше в прудах диаметром более 300 метров, где более крупные волны с большей вероятностью размывали края.
«Наш анализ показывает, что водоемы в дельтовой равнине движутся и расширяются в том же направлении, что и ветер», — сказала Алехандра Ортис, ведущий автор исследования и доцент кафедры гражданского строительства, строительства и охраны окружающей среды в Университете штата Северная Каролина. «То, что такие доказательства появились в этой обширной области исследования, было удивительно, потому что мы думали, что повышение уровня моря будет доминирующим фактором, влияющим на расширение пруда. Мы также были удивлены тем, насколько важно расширение пруда для общей потери земель в дельте реки Миссисипи».
Исследование указывает на важность речных наносов. Поскольку ученые считали, что повышение уровня моря и штормовые нагоны являются основной угрозой для береговой линии, защита побережья в основном сосредоточена на строительстве стен, набережных и других сооружений для борьбы с повышением уровня моря и добавлении земли для замены того, что потеряно или осталось под водой.
Но расширение прудов произошло бы, даже если бы уровень моря не поднимался.«Большинство современных стратегий восстановления требуют отвода наносов к береговой линии, где повышение уровня моря представляет собой угрозу», — сказал Эдмондс. «Наша работа указывает на то, что отложения также следует отводить в болотные пруды, чтобы остановить расширение».
На Миссисипи плотины и противопаводковые барьеры изменили течение реки и уменьшили количество наносов, отложившихся в дельте, чтобы заменить землю, потерянную из-за наводнений и эрозии. Но также можно построить водозабор, который направит речные отложения туда, где это необходимо.«Восстановление этих путей движения наносов является ключом к обращению вспять тенденции потери земель», — сказал Эдмондс. «Осадки — ценный ресурс в дельте Миссисипи, но, к сожалению, их не хватает».
Исследование было опубликовано в Geophysical Research Letters и финансировалось Национальным научным фондом.