Windgedreven uitbreiding van moerasvijvers in de Mississippi-rivierdelta is een belangrijke factor in het verlies van cruciaal land in de Delta-regio, volgens onderzoek gepubliceerd door wetenschappers van Indiana University en North Carolina State University.

Uit de studie bleek dat 17 procent van het landverlies in het gebied het gevolg was van vijveruitbreiding, veel ervan veroorzaakt door golven die de randen van de vijver hebben weggeërodeerd.

De bevindingen dragen bij aan het begrip van wetenschappers van de processen die de Delta vormen en bieden nieuwe uitdagingen voor wetenschappers en ingenieurs die op zoek zijn naar manieren om gevoelige kustlijnen te beschermen.

"De Mississippi-delta ondergaat ineenstorting terwijl land verdwijnt van de kust en moerassen, " zei studie co-auteur Douglas Edmonds, assistent-professor en de Malcolm en Sylvia Boyce-leerstoel bij de afdeling Aard- en Atmosferische Wetenschappen van IU Bloomington. "Toch weten we verrassend weinig over welke processen landverlies veroorzaken."

Rivierdelta's zijn ecologisch belangrijk en zeer productief, en ze zijn de thuisbasis van ongeveer 5 procent van de wereldbevolking. Bij natuurlijk voorkomende processen, kustland ontstaat in delta's wanneer riviersediment wordt afgezet. Maar de stijging van de zeespiegel en de menselijke techniek van rivierkanalen hebben de Mississippi-delta uitgehongerd van sediment, wijdverbreid landverlies veroorzaken. Enige hoop om de trend te keren, Edmonds zei, vereist een duidelijk begrip van de processen op het werk.

Om de studie uit te voeren, de onderzoekers analyseerden satellietbeelden die van 1982 tot 2016 in de Delta waren genomen.

"In totaal, we keken naar 10, 000 afbeeldingen en classificeerden ongeveer 1,29 miljard pixels in land of water, " zei Samapriya Roy, een doctoraatsstudent aan IU in geografie en een andere co-auteur op het papier. "Om dit te doen hebben we gebruik gemaakt van de supercomputerbronnen aan de Indiana University."

Een groot deel van de vijveruitbreiding die de onderzoekers waarnamen, was in zuidwestelijke richting, gedreven door de overheersende wind uit het noordoosten. Uitzetting was significant groter in vijvers groter dan 300 meter in diameter, waar grotere golven meer kans hadden om de randen te eroderen.

"Onze analyse laat zien dat vijvers over de delta-vlakte bewegen en uitbreiden in dezelfde richting als de wind, " zei Alejandra Ortiz, hoofdauteur van de studie en een assistent-professor civiele, bouw- en milieutechniek aan de North Carolina State University. "Dat dergelijk bewijs naar voren kwam in dit uitgestrekte studiegebied was verrassend, omdat we dachten dat zeespiegelstijging de dominante controle zou zijn over vijveruitbreiding. We waren ook verrast door hoe belangrijk vijveruitbreiding is voor het totale landverlies in de Mississippi-rivierdelta."

De studie wijst op het belang van riviergebonden sediment. Omdat wetenschappers dachten dat zeespiegelstijging en stormvloeden dominante bedreigingen waren voor kustlijnen, kustbescherming heeft zich grotendeels gericht op het bouwen van muren, dijken en andere constructies om de stijgende zeeën tegen te gaan en land toe te voegen om te vervangen wat verloren is gegaan of onder water is achtergelaten. Maar de uitbreiding van vijvers zou plaatsvinden, zelfs als de zeespiegel niet zou stijgen.

"De meeste huidige herstelstrategieën vragen om het omleiden van sediment naar de kustlijn waar de stijgende zeespiegel een bedreiging vormt, " zei Edmonds. "Ons werk wijst erop dat sediment ook moet worden omgeleid naar moerasvijvers om de expansie te stoppen."

Op de Mississippi, dammen en overstromingsbarrières hebben de stroom van de rivier veranderd en de hoeveelheid sediment die in de Delta wordt afgezet, verminderd om land te vervangen dat verloren is gegaan door overstromingen en erosie. Maar het is ook mogelijk om omleidingen aan te leggen die riviersediment naar de plaats leiden waar het nodig is.

"Het herstellen van deze paden van sedimentbeweging is de sleutel tot het omkeren van de trend van landverlies, " zei Edmonds. "Sediment is een waardevolle hulpbron in de Mississippi-delta, maar helaas is het schaars."