Fluvial geomorfologi af bjergstrømme hjælper forståelsen af ​​dynamikken i andre floder som Cuyahoga

At studere sedimentet af en bjergflod kan afsløre tusinder af år eller mere af en vandvejs historie, herunder nye trusler fra hyppigere naturbrande og øget nedbør forårsaget af klimaændringer.

Og at forstå disse udfordringer kan give indsigt i andre vandveje, herunder Cuyahoga-floden.

Disse klima-inducerede trusler er blandt de resultater, der for nylig er offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation fra Nicholas Sutfin, en gæsteprofessor i Jorden, Miljø- og planetvidenskab ved Case Western Reserve University. Sutfin er en fluvial geomorfolog - en videnskabsmand, der studerer, hvordan floder interagerer med omgivende landformer, især i forhold til hvordan de flytter sediment.

Sutfin har indtil videre fokuseret på vandløbene i Front Range of the Rocky Mountains, hvor han forskede i forlængelse af sin ph.d. afhandling med mentor og medforfatter Ellen Wohl, Colorado State University Distinguished Professor.

Disse høje bjergstrømme er ofte blevet set som erosionsmaskiner, slider det omkringliggende landskab ned. Men de tilbageholder også sediment langs deres bund og bredder i hundreder og nogle gange tusinder af år; og jo højere vandløbet er, jo ældre sedimentær optegnelse.

Men den gamle historie bliver oftere forstyrret. Blandt de seneste resultater fra Sutfin og Wohl er, at tre tendenser i "oversvømmelsesforstyrrelse" - skovtype, nedbørsmønstre og hyppighed og intensitet af naturbrande - alle forventes at skifte under et skiftende klima.

"Der vil helt sikkert være en indflydelse fra klimaændringer, " sagde Sutfin. "Snepakning aftager og smelter meget hurtigere; større oversvømmelser vil sandsynligvis forekomme, og store skovbrande bliver mere almindelige. Sediment vil nu sandsynligvis erodere hurtigere."

skovbrande, i særdeleshed, kan være ansvarlig for at reducere, hvor længe sediment forbliver på plads, fordi en brand kan fratage landet dets evne til langsomt og effektivt at filtrere vand, sagde Sutfin. I stedet, overfladevand fra nedbør strømmer simpelthen ud i floden.

Hvordan det gælder for Cuyahoga, andre floder

Sutfins arbejde kunne hjælpe med at informere en bredere og universel forståelse af floder. Det inkluderer massive systemer som Mississippi, til mere lokaliserede floder som Cuyahoga.

Suftin er også indfødt i det nordøstlige Ohio med en stor interesse for ikke kun Cuyahoga, men også Chagrin og Black River (hvoraf sidstnævnte løber gennem hans hjemland Lorain).

"Byfloder er generelt understuderet, " sagde han. "Stigningen i hyppigheden og intensiteten af ​​store storme er sand her i det nordøstlige Ohio, ligesom det er i Rockies."

Selv virkningerne af brand på landskabet og flodstrømmen kan anvendes til at forstå udvikling og anden arealanvendelse omkring bystrømme, han sagde.

"Når et sted bliver brændt af en skovbrand, effekten svarer til, hvad der sker med urbanisering, når vi brolægger jorden med uigennemtrængelige overflader, " sagde Sutfin. "Så, nedbør går lige ud i floden, forårsager mere flow, mere erosion og mere bevægelse af sediment - så parallellerne er tydelige."