science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers bestuderen historische Mississippi-stroom en effecten van rivierregulering

De auteurs van de studie:Dr. John Shaw (universitair hoofddocent, geowetenschappen), Kashauna Mason (BS wiskunde en natuurkunde '19), Dr. Hongbo Ma (postdoctoraal wetenschapper), Gordon W. McCain III (MS-geologie, 2016). Krediet:Universiteit van Arkansas

In "Atchafalaya, " John McPhee's essay in het boek uit 1989 "The Control of Nature, " de auteur beschrijft de inspanningen van het Amerikaanse legerkorps van ingenieurs om te voorkomen dat de Atchafalaya-rivier de loop van de Mississippi-rivier verandert waar ze uiteenlopen, vanwege de steilere helling van de Atchafalaya en de directere route naar de golf. McPhee's klassieke essay bleek een inspiratie voor John Shaw, een assistent-professor in de geowetenschappen die het 'een fundamentele tekst' noemde.

Inderdaad, zijn laatste werk draagt ​​bij aan het verhaal.

In een recent artikel gepubliceerd in het tijdschrift van de American Geophysical Union, Onderzoek naar waterbronnen , Shaw en zijn collega-onderzoekers, Kashauna G. Mason, Hongbo Ma en Gordon W. McClain III, de kritieke periode onderzoeken voordat in 1950 de beslissing werd genomen om een ​​riviercontrolesysteem te creëren op de kruising van de twee rivieren om een ​​beter begrip te krijgen van de natuurlijke staat van de rivieren - en hoe de regelgeving verder kan worden verfijnd om de kustgebieden van Louisiana te behouden .

De krant, "Invloeden op afvoerverdeling op een grote rivierdelta:case study van de Mississippi-Atchafalaya-omleiding, 1926-1950, " streeft naar een oplossing voor aanhoudende vragen over de snelheid waarmee de Atchafalaya-rivier water uit de Mississippi-rivier heeft opgevangen en de mate waarin het de loop van de rivier zou hebben veranderd.

"Je hebt eigenlijk twee leidingen naar de oceaan, en je kunt ze zien als strijden om water en sediment. Je hebt de Mississippi en de Atchafalaya - alles om de ene tak te verbreden of te laten groeien, zal meer water uit de andere halen, ' zei Shaw. 'Er stroomde steeds meer water door de Atchafalaya, dus dat was waar iedereen zich op richtte."

Door te kijken naar oude enquêtes van het Army Corps of Engineers, McCain en Mason waren in staat om meer dan 100, 000 gegevenspunten, historische metingen in het moderne veld brengen. Van dit, Ma en Shaw konden de hydrodynamische stroming door het kanaalnetwerk modelleren.

Een onverwachte bevinding was dat terwijl de Atchafalaya zich uitbreidde, het vergroten van de stroom, de Mississippi werd groter, te, alleen niet zo snel als de Atchafalaya. "Dat is heel interessant, "Saw legde uit, 'Omdat ik denk dat de meeste mensen aannamen dat de Mississippi aan het krimpen was, simpelweg omdat de Atchafalaya aan het uitbreiden was.' Kortom, de situatie was misschien niet zo nijpend als aanvankelijk werd gedacht.

uiteindelijk, het team ontdekte dat erosie van de bovenste Atchafalaya goed was voor ongeveer 73 procent van de verhoogde waterstroom, terwijl het uitbaggeren van het lagere deel van de rivier de rest voor zijn rekening nam, wat betekent dat de verhoogde stroom een ​​product was van zowel natuurlijke als door de mens veroorzaakte krachten. Hoewel door de mens gemaakte controles op de stroom secundair zijn, ze werden niet goed begrepen toen McPhee 'Atchafalaya' schreef.

Waarom is dit belangrijk om te weten?

Zoals Shaw het uitlegt, Louisiana komt langzaam onder water te staan ​​als gevolg van de stijgende zeespiegel en menselijke impact op het riviersysteem. Er worden miljarden dollars uitgegeven om dat te voorkomen.

De Atchafalaya-Mississippi-omleiding is de spil om te bepalen waar water en sediment naartoe gaan, of het nu langs de ene of de andere rivier is, en bepalen welke moerassen door sediment worden gevoed. Jaarlijks komen er honderden megaton sediment langs de Mississippi, en als er meer naar beneden gaat in de Atchafalaya, dat van invloed is op de Mississippi en de kustlijn die het vormt.

Het uiteindelijke doel van het onderzoek is om beter te begrijpen hoe deze rivieren worden gereguleerd en wat er zou gebeuren als er geen regulering zou zijn. Door te focussen op de jaren 1926-1950, Shaw en zijn team proberen een duidelijker beeld te krijgen van hoe de rivier eruit zag voordat de regelgeving begon - en hoe deze in de toekomst kan worden verfijnd. Dit onderzoek werd gefinancierd door een subsidie ​​van het Department of Energy om de dynamiek van riviergeul langs kustlijnen te begrijpen.

Nu het papier klaar is, Shaw wil een kopie naar McPhee sturen, emeritus hoogleraar aan Princeton. "Ik wil hem laten weten dat dit door hem is geïnspireerd, " hij zei, "misschien niet zo goed geschreven, maar het is een update van het verhaal dat hij in de jaren 80 aan de wereld heeft verteld."