Изследователите смятат, че са разбрали какво причинява странното поведение на реките

Делтата на река Иравади в Мианмар. (ТОВА)

През цялата история важни градове по света са процъфтявали по бреговете на реките. Но реките могат да бъдат и разрушителни сили. Те рутинно се наводняват и в редки случаи могат внезапно да променят пътя си.

Тези „прескачащи канали“ събития, които се наричат ​​авулсии, са причинили някои от най-смъртоносните наводнения в човешката история.

Авулсии на Жълтата река в Китай са убити над 6 милиона души в края на 19 и началото на 20 век. Подобни събития са свързани с упадъкът на месопотамската цивилизация по поречието на реките Тигър и Ефрат в днешния Ирак, Кувейт, Турция и Сирия.

В новопубликувано проучване , работих с колеги, за да картографирам глобалното разпределение на авулсиите по реките и делтите. Използвахме сателитни изображения на над 100 реки от 1973 г. до днес, като предоставихме половинвековни изгледи от птичи поглед на глобалната еволюция на реките.

Открихме 113 речни авулсионни събития в умерен, тропически и сух климат. От тези събития 33 бяха на алувиални вентилатори . Тези земни форми се развиват, когато реките изтичат от планини или каньони в открита равнина или в океана и се разпространяват, отлагайки мръсотия и чакъл в зона с форма на триъгълник.

Останалите 80 събития са настъпили на речни делти – плодородни, ниско разположени региони, където по-бавно течащите реки се разклоняват в много канали, които се вливат в езера или океан, създавайки мрежи от влажни зони.

Използвахме този нов набор от данни, за да отговорим на прост въпрос: Какво определя къде се случват авулсии?

Водата търси най-ниския път

Авулзиите възникват поради отлагане на утайки. С течение на времето реките отлагат утайка на мястото на авулзия, запушвайки реката с утайка. Водата винаги тече надолу, така че тъй като текущият й курс става все по-блокиран, тя в крайна сметка прескача на ново място.

Подобно на земетресенията, реките се случват периодично на едни и същи места. Те разпръскват утайки и вода в заливните равнини на реките, създавайки характерната триъгълна форма на тези образувания.

Един скорошен пример се случи през 2008 г., когато река Коси в Индия измести курса си с над 60 мили (100 километра) за броени дни, измествайки над 3 милиона души.

В САЩ река Мисисипи има променя курса много пъти през последните 7000 години. Днес многоязовир контролна структура в централна Луизиана го предпазва от прескачане на бреговете си и съединяване с река Ачафалая, но учените предупредиха, че мега-наводнение може преодолеят тези бариери , причинявайки широкоразпространени икономически щети в Южна Луизиана.

Една река не може да промени курса си повече от веднъж в продължение на много десетилетия или дори векове. Разбирането на учените за това къде се случват тези събития е слабо и се основава до голяма степен на шепа подробни наблюдения върху големи делти , плюс лабораторни и компютърни модели.

Три вида авулсии

Нашата глобална база данни разкри три различни типа авулсии.

Първо, 33-те авулсии на алувиални ветрила се случиха, когато реките излязоха от каньони. След като реките вече не течаха през затворени долини, те можеха да се разлеят на една или друга страна към най-ниската земя.

80-те авулсии, които се случиха на делтите, бяха повлияни от сили в техните затънтени води. Заливът на реката е зоната, в която скоростта на течението се влияе от наличието на океан или езеро в края на реката. В тази зона течението на реката или се забавя, или се ускорява в отговор на променящите се условия на наводнение. Учените могат да оценят дължината на реката въз основа на размера и наклона на реката.

Например, река Мисисипи има дължина на задънена вода от близо 300 мили (480 километра), което означава, че скоростта на нейния поток се влияе от Мексиканския залив чак до точка на север от Батън Руж, Луизиана. По-стръмните реки могат да имат скала на дължината на обратната вода до 0,6 мили (1 километър).

Когато една река тече нормално, тя се забавя в своя заден участък и изхвърля утайки върху речното корито. Въпреки това, когато се появят наводнения, по-големият обем по-бързо движеща се вода ерозира речното корито.

Този ефект започва от устието на реката и се движи нагоре по течението, в обратна посока от водния поток, изтривайки част от утайката, натрупана преди наводнението.

В крайна сметка, това взаимодействие между седиментация и ерозия кара реката да се задръсти от седимент на място, което приблизително съвпада с дължината на задните води.

Нашата база данни показа, че 50 от 80-те авулсионни събития, настъпили в делтите, са се случили приблизително на дължината на задънената вода.

Например, на Река Кататумбо в Южна Америка промени курса си през 1982 г. на около 6,5 мили (10,5 километра) навътре от точката, където се влива в езерото Маракайбо във Венецуела – близо до дължината на затока, която е 8,5 мили (13,7 километра).

Някои реки могат да променят курса си далеч нагоре по течението

Въпреки това открихме и нов клас авулсии на делтите, които не отразяват нито ограничението на долината, нито дължината на затока. Тези реки са променили курса си далеч нагоре по течението от точката, където са били засегнати от езерата или океаните в техните устия.

Тези делти са били или на стръмни тропически острови като Мадагаскар и Папуа Нова Гвинея, или в пустинни среди като Еритрея. На тези места реките носят изключително големи количества наноси по време на наводнения.

Когато реките се наводнят, те разяждат коритата си, започвайки от устията си и вървейки назад далеч нагоре по реката, подобно на големи реки като Мисисипи.

Въпреки това, комбинацията от дълги типични продължителности на наводненията и изключително високи седиментни натоварвания по време на наводнения позволява ерозията да напредва далеч нагоре по течението.

В резултат на това тези реки могат да променят курса си доста над зоната на задънената вода, където се случват авулсии в големите крайбрежни реки.

Повече вода, повече утайка

Нашето описание на тези три типа авулсии предоставя първата рамка за прогнозиране къде реките ще променят курса си по ветрила и делти по целия свят. Тези констатации имат решаващи последици, особено за речните делти, които са дом на около 340 милиона души по света .

Повечето делти са само на няколко фута над морското равнище, а някои са много гъсто населени, като делтите на Меконг и Ганг-Брахмапутра.

Нашите резултати показват, че местата за авулзия в делтите могат да се преместят от историческите си местоположения в нови райони.

Бързото покачване на морското равнище може да премести местата за авулсии навътре в делтите, излагайки нови общности на катастрофални рискове от наводнения.

Ние също така открихме, че реките от нашата втора група – тези, при които авулсиите се случват в зоната на задънената вода – могат да преминат към третата група, където авулсиите се случват значително по-нагоре по течението. Откриваме, че това може да се случи, ако типичната продължителност на наводнението на река или запасите от седименти на реката се променят.

Изменението на климата вече е увеличаване на наводненията в много части на света и измиване на повече седименти в реките.

Промените в земеползването, като превръщането на горите в земеделски земи, също увеличават натоварването на седименти. Според мен е наложително да се разбере как подобни промени могат да засегнат динамичните, непостоянни речни системи – и хората, които живеят около тях – в бъдеще.

Вамси Ганти , асистент по география, Калифорнийски университет Санта Барбара .

Тази статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.