For at hjælpe forsyningsselskaber, forskere søger gamle oversvømmelser nær Tennessee River

Med støtte fra energiselskaber, et team af forskere ved University of Alabama samarbejder med jævnaldrende i hele det sydøstlige USA for at forstå hyppigheden og den mulige størrelse af oversvømmelser langs Tennessee-floden, der foruddater pålidelige vejr- og streamflow-registreringer.

Med en bedre forståelse af oversvømmelser fra de sidste 10, 000 år, forsyningsselskaber kan bedre forberede sig på historiske naturkatastrofer, der kan true dæmninger og atomkraftværker i og omkring Tennessee-floden, sagde Dr. Lisa Davis, UA lektor i geografi, der leder forskerteamet om dette projekt.

"Man forudsiger ikke bare det værste scenarie, man potentielt kender til, fordi det er baseret på den instrumenterede rekord, som ikke er så lang, sagde hun. I stedet mentaliteten er at opsøge information om sjældne hændelser og bruge den information til at mindske risikoen."

Selvom moderne vejr- og streamflow -registrering registrerer et væld af data, det strækker sig kun pålideligt omkring 150 år tilbage i fortiden. Store naturbegivenheder, selvom, såsom oversvømmelser, kan gå hundreder, hvis ikke tusinder, år mellem hændelser.

"Hvis der sker noget på en tidsskala på hver 2. 000 år, det er ikke særlig sandsynligt, men det er en god idé at være forberedt på det, hvis det sker, når det drejer sig om offentlig sikkerhed, "sagde hun." Selv bare tilføje et par datapunkter, en eller to begivenheder, hjælper drastisk med at forbedre estimater af disse sjældne hændelser."

Arbejdet er et af tre lignende projekter finansieret af Electric Power Research Institute, eller EPRI, langs Tennessee -floden for at finde og indsamle oplysninger om paleofloods, eller oversvømmelser, der opstår før den historiske rekord. EPRI er en non-profit forskningsinstitution støttet af energiindustrien.

EPRI ønsker, at forskere bekræfter, at der findes nok paleoflood -markører i det østlige USA - hvor et mere fugtigt klima og vådere jord kan ødelægge tegn på gamle oversvømmelser - i modsætning til den mere tørre og stenede vestlige del af landet, hvor denne metode har været anvendt mest af dæmnings- og forsyningsforvaltere.

Forskning i dette område blev ansporet af begivenheder på Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant i Japan, som led en nedsmeltning og strålingslækager efter en tsunami oversvømmede anlægget i 2011.

"Denne nye interesse fra forsyningsselskaberne og de føderale agenturer i at bruge paleo-dating og miljøgenopbygningsmetoder til at hjælpe med at indsamle oplysninger, der ikke er tilgængelige i noget andet format til risikovurdering af disse dæmninger og atomstationer, har fornyet interessen for denne type arbejde i østlige USA, "Sagde Davis.

På UA, Davis leder et hold, der inkluderer Matthew Gage, direktør for UA Office of Archaeological Research; Dr. Matthew Therell, professor i geografi; Dr. Elliot Blair, adjunkt i antropologi; Dr. Rebecca Minzoni, adjunkt i geologiske videnskaber; og Dr. Natasha Dimova, adjunkt i geologiske videnskaber.

Gruppen omfatter også forskere fra Murray State University, Sydens Universitet, Baylor University og University of Georgia.

Den første fase af arbejdet viste et væld af steder i Middle Tennessee Valley med bevarede oversvømmelsesaflejringer i nærheden af ​​Firenze, Huntsville, Guntersville og Buck's Pocket State Park i det nordøstlige Alabama. Disse aflejringer forbliver bevarede, fordi de er beliggende i bagvandsområder, som sjældent oplever erosion, og også i huler eller under klippeudhæng, der giver læ mod vind og regn.

Forskerne fandt bevarede oversvømmelsesdata i foreløbige vurderinger, herunder ny indsigt i en stor oversvømmelse i 1867 betragtet som rekordfloden for Tennessee -floden. Højden af ​​oversvømmelsen i 1867 kendes kun nogle få steder, hvilket betyder, at det bevarede oversvømmelsessediment kunne bruges til at validere modellerede oversvømmelseshøjder genereret for steder, hvor der ikke blev foretaget målinger.

"Oversvømmelsesindikatorer ældre end 10, 000 år eksisterer i Tennessee River Valley, " sagde Davis, "men vores projekt fokuserer på oversvømmelser inden for de sidste 10, 000 år for at være mere anvendelig til moderne vejr og klima."

Davis og hendes team leder efter ændringer i sedimentet, pakket som kagelag under overfladen. Kerner af sediment blev trukket fra nogle steder, og, generelt, en ændring til større størrelser af sedimentpartikler og en ændring i grundsammensætningen indikerer en stor oversvømmelse, der lagde det lag af sediment, sagde Davis.

Også, Therrell undersøger træringe, som kan vise tidligere oversvømmelser, dog ikke så langt tilbage som sedimenter.

Prøverne vil blive undersøgt med røntgenfluorescens og dateret med radiocarbon og optisk stimulerede luminescensteknikker og sammenlignet på tværs af steder for at udvikle en robust kronologi af tidligere oversvømmelsesaktivitet langs floden.

Dataene fra dette hold vil i sidste ende kombineres med lignende projekter længere nordpå, udført af andre forskergrupper. EPRI vil dele oplysningerne med forsyningsselskaber og føderale agenturer og kommunikere med dem om, hvordan man bruger dataene til at informere risikovurderinger af oversvømmelser, sagde Davis.

"Hvis det er fundet ud af, at oversvømmelsesvand har potentiale til at nå et sted uden instrumenteret registrering af oversvømmelser, så er dette meget værdifuld information for at minimere risiko, som ikke kan opnås på anden vis, " hun sagde.