Исследователи из Вудсхолского института океанографии доказали, что водный режим Миссисипи изменился в результате антропогенной деятельности. Наводнения, вызванные естественными природными причинами, усилились после 1928 г. с началом реализации речных инженерных проектов: выпрямления русла реки, возведения каналов и искусственных дамб. О работе ученых сообщается на портале Phys.org.
Новое исследование впервые показало 500-летнюю историю наводнений Миссисипи (статистические наблюдения ведутся последние 150 лет), а также выявило резкое увеличение экстремальных паводков за последний век. За минувшие 150 лет масштабы 100-летнего наводнения (наводнения, вероятность которого составляет 1% в течение каждого года) возросли примерно на 20%. Чтобы отследить происходившие в реке процессы, ученые решили проанализировать донные отложения находящихся на территории Миссисипи озер и болот.
В ходе наводнений быстрый поток воды поднимает осадок и мусор со дна речного русла и переносит его в обособленные водоемы, образуя в них новый почвенный слой. Со временем таких слоев накапливается все больше, и их можно расценивать как маркеры прошлых наводнений. При этом размеры частиц донных отложений могут объяснить масштаб паводков: чем сильнее наводнение, тем больше энергии генерирует речная вода, и тем крупнее песчинки она поднимает и переносит с места на место.
Чтобы определить возраст отложений, а значит и дату наводнения, ученые использовали метод оптически стимулируемого люминесцентного датирования, определяющий возраст материала, анализируя, когда он в последний раз подвергался воздействию солнечного света. Для этого ученые исследуют изотопы свинца, цезия и углерода из донных отложений. Помимо этого, они изучили годичные кольца деревьев, чтобы восстановить историю наводнений. Объединив оба метода, ученые проследили хронологию паводков за последние 500 лет.
Исследование подтвердило связь наводнений на реке Миссисипи с естественными температурными колебаниями поверхностного слоя воды в Тихом и Атлантическом океанах (Эль-Ниньо приносит больше осадков в регион), а также проследило усиление процессов в результате антропогенной деятельности. При этом инженерные проекты, которые были призваны облегчить коммерческую навигацию и защитить общины и пахотные земли от наводнений, стали не только причиной усиления наводнений. Из-за экстремальных паводков в Мексиканский залив вымывается больше загрязняющих веществ и удобрений, что провоцирует появление в заливе так называемых мертвых зон, участков океана, обедненных кислородом, в которых нет представителей флоры и фауны.
Как предполагает геолог Вудсхолского института океанографии Ливиу Джосан, исправить ситуацию поможет восстановление Миссисипи до естественного состояния. По прогнозам, такие работы обойдутся в десятки миллиардов долларов. Исследователи планируют еще больше расширить изучаемый временной период в этом регионе и применить уже апробированный метод в других крупных речных системах по всему миру, чтобы понять, что приводит к их затоплению.
Материал предоставлен проектом "+1".