Toen cycloon Nargis in 2008 de Irrawaddy-Salween-delta van Myanmar trof, het doodde bijna 140, 000 mensen en lieten meer dan 2 miljoen inwoners van deze laaggelegen regio dakloos achter.

Een binationaal onderzoeksteam gebruikt nu een tweejarige, $ 545, 000 subsidie ​​van de National Science Foundation om de geologische en oceanografische processen te bestuderen die het lot van dit kwetsbare kustgebied en zijn 50 miljoen inwoners bepalen. Om de subsidietoekenning in perspectief te plaatsen, de VS en de VN hebben in de maanden na de tragische aanlanding van Nargis ongeveer $ 335 miljoen aan noodhulp en herstelfondsen verstrekt.

Aan het hoofd van het in de VS gevestigde team staan ​​professoren Steve Kuehl en Courtney Harris van het Virginia Institute of Marine Science van William &Mary, samen met Paul Liu, professor aan de North Carolina State University. Het Myanmar-contingent wordt geleid door Professors Day Wa Aung van de University of Yangon en Yin Yin Aye van Mawlamyine University. Ook bijdragen zijn VIMS-postdoctoraal wetenschapper Josh Williams en een aantal afgestudeerde studenten van VIMS en NCSU.

Dag Wa Aung, hoofd van de afdeling Geologie van de Universiteit van Yangon, zegt dat hij "enthousiast is over het gezamenlijke onderzoek, uitwisseling van studenten en wetenschappers, en trainingsprogramma's, " en merkt op dat de Amerikaanse medewerkers "de eerste westerse mariene wetenschappers zijn die offshore met ons werken".

Harris is het ermee eens dat het project brede verdienste heeft. “Wetenschappelijk is het zeker belangrijk, " ze zegt, "maar er zit ook een cultureel element in dat er in beide landen onderzoeksbijeenkomsten zijn gehouden." voegt Kuehl toe, "We willen onze Myanmar-medewerkers zoveel mogelijk bij het onderzoeksproject betrekken. Het project heeft ook de mogelijkheid geboden om hen in contact te brengen met de VS en onze cultuur, en gaf ons ook de kans om Myanmar te verkennen. Het is capaciteitsopbouw en training en het ontwikkelen van samenwerkingsverbanden - wetenschap als een instrument om goede burgers en een goede buur te zijn."

Het Myanmar-team rondde half mei een reis van drie weken naar de VS af, waaronder bezoeken aan zowel de VIMS- als de NCSU-campus, en excursies naar de barrière-eilanden van Virginia, de buitenste oevers, en Washington, DC Bij ​​VIMS, Kühl, Harrie, Willems, en afgestudeerde student Danielle Tarpley liet de groep kennismaken met de instrumenten en technieken die ze gebruiken in hun sediment- en computermodelleringslaboratoria. Bij NCSU, Liu en zijn studenten boden training aan in de verwerking en interpretatie van seismische gegevens.

"We probeerden hen in feite te laten zien wat we doen met de monsters en gegevens die we tijdens onze cruise van afgelopen december hebben verzameld, " zegt Kühl, "hoe we de sedimentkernen verouderen, analyseren op elementaire verhoudingen, en onze bevindingen uitbreiden met modellen."

Verdoemd als je dat doet, verdoemd als je dat niet doet

Het wetenschappelijke doel van het team is om veldstudies en computermodellering te gebruiken om beter te begrijpen en te voorspellen hoe de Irrawaddy-Salween Delta zal reageren op verwachte veranderingen in de sedimentaanvoer en kustdynamiek als gevolg van klimaatverandering en menselijke ontwikkeling in de stroomgebieden van de twee rivieren. De Irrawaddy is 's werelds derde grootste rivier in termen van sedimentafvoer, en levert samen met de Salween meer dan 600 miljoen ton modder, slib, en zand elk jaar naar het deltagebied van Myanmar en de nabijgelegen Andamanse Zee en de Golf van Martaban.

"Een van de redenen waarom we dit systeem interessant vinden, " zegt Kühl, "is dat het het laatste grote onbekende deltasysteem ter wereld is. Het is ook in een relatief natuurlijke staat wat betreft zijn sedimentaanvoer."

De zorg van de wetenschappers - gedeeld door zowel lokale burgers als wereldwijde organisaties - is dat de recente dambouw en andere menselijke activiteiten langs de twee rivieren de hoeveelheid sediment die beschikbaar is om de laaggelegen deltavlakte van Myanmar in stand te houden, zal verminderen. Het land is momenteel van plan om maar liefst 45 dammen te bouwen, waaronder 7 grote stuwen in de bovenloop van elke rivierafvoer. Het belangrijkste doel van deze dammen is om waterkracht te produceren - hard nodig in een land waar slechts de helft van de huishoudens elektriciteit heeft.

"Als je wilt begrijpen en voorspellen hoe verhongering van sedimenten en zeespiegelstijging deze regio kunnen beïnvloeden, je moet weten hoe massa is verdeeld over de delta, ", zegt Kuehl. "Het is van cruciaal belang om de massabalansen en de sedimentbudgetten in relatie tot zeespiegelveranderingen te begrijpen. Het is een van de eerste ordevragen die je moet stellen."

Het veldwerk en computermodellering van het team zijn ontworpen om te karakteriseren waar sedimenten zich ophopen en de mechanismen die ze verplaatsen, basiskennis die cruciaal is om te begrijpen hoe de rivieren, delta, en de kustlijn kunnen reageren op toekomstige veranderingen. Tijdens de twee weken durende cruise van afgelopen december op de Andamanse Zee, de onderzoekers brachten de vroegere en huidige verspreiding van verschillende sedimenttypes in kaart. Die gegevens zijn ze nu aan het analyseren. In een gerelateerd project gefinancierd door het Office of Naval Research, een team van de Universiteit van Washington werkt samen met wetenschappers uit Myanmar om de hoeveelheid en soorten sedimenten die de Irrawaddy in zijn delta meevoert te volgen.

Bij het beschrijven van mogelijke scenario's, Kuehl vraagt, "Zit al het sediment vast in de deltavlakte, misschien zodat het gewoon gelijke tred houdt met de zeespiegelstijging? Als, als je de rivieren afdamt, verlies je het deltaland vrij snel. Of gaat het meeste offshore? Het offshore deel van de delta is als een fundament, het platform waarop de rest van de delta in de loop van de tijd zeewaarts en omhoog groeit. Het verliezen van sediment zou die fundering ondermijnen en zou de delta kunnen doen terugtrekken."

Een wetenschappelijke puzzel

Een kenmerk dat het onderzoeksteam in het bijzonder intrigeert, is dat de offshore, verzonken deel van de Irrawaddy-Salween Delta vertoont twee drastisch verschillende vormen.

"Deze twee grote rivieren monden uit in de oceaan binnen een paar honderd mijl van elkaar, ' zegt Harris. 'Bij de monding van de Irrawaddy heb je een plank die vanaf de rivierdelta zeewaarts afloopt. Maar buiten de Salween, je hebt een trechtervormig estuarium. Het is alsof je de Mississippi Delta hebt vlak naast de monding van Chesapeake Bay. Waarom heb je zulke verschillende vormen van deze rivieren binnen een paar honderd mijl?"

Een waarschijnlijke verklaring komt voort uit de geologie van de regio. "Er is een storing die dwars door het systeem loopt, "zegt Kuehl. "Je kunt aan de ene kant een stijging hebben en aan de andere kant relatieve verzakkingen die verschillende sedimentverspreidingspatronen en geometrieën creëren."

Harris richt zich op de effecten van klimatologie. "Mijn rol is om sedimenttransport tijdens verschillende seizoenen te modelleren - ze hebben een sterke moesson - en kijken naar de sedimentexport tijdens verschillende omstandigheden." De moessons beïnvloeden het deltagebied op minstens twee manieren. Zware regenval verhoogt de sedimentafvoer door geërodeerde sedimenten in de rivieren te spoelen, terwijl de toegenomen stormachtigheid offshore de zeebodemsedimenten opheft en herverdeelt.

De moesson dicteerde ook het veldschema van het team. "We hebben onze decembercruise getimed voor vlak na het einde van het moessonseizoen, " zegt Kühl, "wanneer de zeeën rustiger zijn, maar de moesson-afgeleide sedimenten nog steeds de offshore-wateren vertroebelen."

Of het lot van de Irrawaddy-Salween Delta afhangt van de geologie, moesson, zeespiegelstijging, sediment honger, of hoogstwaarschijnlijk een combinatie van al deze factoren, één ding is duidelijk:een beter begrip van deze dynamische systemen kan wereldwijde voordelen hebben.

zegt Kühl, "Een half miljard mensen leven in rivierdelta's - in steden als Bangkok, Dhaka, Ho Chi Minh Stad, New Orleans, Sjanghai, en Yangon - en veel van deze regio's worden nu als risicovol beschouwd. Om het lot van deze gebieden en mensen te begrijpen en te voorspellen, we moeten weten hoe riviersedimenten worden getransporteerd en afgeleverd aan de onshore en offshore delen van de delta, omdat dit het materiaal is waaruit delta's ontstaan."