Smeltende is kan ændre form på arktiske floddeltaer

Optøning af isdække og let eroderbar permafrost kan destabilisere arktiske floddeltaer, ifølge ny forskning.

En ny undersøgelse i AGU -tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve finder havis og permafrost begge til at stabilisere kanaler på arktiske floddeltaer.

"Dine kanaler har en tendens til at blive ét sted, når du har virkelig tyk is, eller når du har permafrost, der er virkelig svær at erodere, "sagde Rebecca Lauzon, miljøpædagog ved Rochester Museum and Science Center's Cumming Nature Center i New York og hovedforfatteren af ​​det nye studie.

Isdække på arktiske deltaer forventes at blive tyndere, mens permafrost forventes at optø langs bredden af ​​de arktiske floder på grund af klimaændringer.

Den nye undersøgelse finder, at disse ændringer kan destabilisere deltaer i den yderste nordlige del af kloden, gør dem mindre modstandsdygtige over for stigende havniveauer. Mindre stabile deltaer kan også påvirke arktiske økosystemer, skabe vindere og tabere blandt delta -arter og endda påvirke den globale kulstofcyklus.

Skift af deltaer

Den nye undersøgelse undersøgte, hvordan isdække og permafrost påvirker sedimenttransport i arktiske deltaer og giver indsigt i, hvordan kystdynamikken kan ændre sig i et opvarmende Arktis. Sedimentbevægelse er vigtig, fordi den definerer den form, floddeltaer får. Det giver også mad og levested for delta -arter og havdyr, der fodrer med det organiske stof, der gør det til havs.

Tidligere forskning om arktiske floddeltaer fandt ud af, at permafrost langs flodernes bredder påvirkede erosionshastigheden ved flodbredden, og tykke isdække resulterede i indsnævret og hurtigere flodstrømning.

Lauzon, der arbejdede i praktik på Los Alamos National Laboratory i løbet af undersøgelsens tid, og hendes medforfattere, skabt to versioner af en model:En til at forudsige de effekter, som istykkelse kan have på arktiske floddeltaer og en anden til at forudsige virkningerne af permafroststyrke.

Undersøgelsens forfattere fandt ud af, at når isdækket er tykkere på floder, eller med mere stabil permafrost langs bredderne, floddeltaer havde en tendens til at være præget af dybere, mere stabile kanaler, der fungerede som tragte, transporterer sediment ud til havet.

Men tyndere is eller lettere eroderbar permafrost langs bredderne fik deltaerne til at destabilisere, med lavere vandkanaler, der skærer gennem skiftende sedimentbanker.

En del af grunden til, at disse kanaler bliver mindre stabile, skyldes tab af oversvømmelser i banken, som falder med tyndere is og mere eroderbar permafrost. Overbankoversvømmelser, hvilket sker med tykt isdække og mere modstandsdygtig permafrost, får sediment til at aflejres langs toppen af ​​kanalbanker. Over tid resulterer dette i højere flodbredder, hvilket øger stabiliteten af ​​deltaer.

Men med mindre oversvømmelser i banken, deltaer kan blive mere sårbare over for virkningerne af klimaændringer, ifølge Anastasia Piliouras, en jordforsker ved Los Alamos og medforfatter af det nye studie.

"Så er de måske mindre modstandsdygtige over for havstigning, " hun sagde.

Økologisk, kulstofcyklus påvirkninger

Piliouras sagde, at ændringer i floddeltas geografi kunne have økologiske virkninger og skabe vindere og tabere blandt arter, der lever i deltaet, favoriserer dem, der foretrækker hyppigere oversvømmelser, mens de påvirker arter, der foretrækker tørt land, negativt.

Lauzon sagde, at der også kunne være påvirkning af kulstofcyklussen, da mere organisk materiale kunne frigives fra deltaområderne, selvom der er behov for mere forskning for at bestemme de samlede virkninger, som tyndere is og ustabil permafrost ville have på kulstofudslip.

Undersøgelsens forfattere håber at kunne bruge deres model til at forstå, hvad der kan ske med rigtige deltaer som f.eks. Yukon- eller Mackenzie -floderne i Canada eller Lena -floden i Rusland. Piliouras sagde, at de har foretaget en del opfølgende undersøgelser for at kontrollere, om rigtige floddeltaer udviser de egenskaber, de forudsagde fra deres modeller, og at fremtidig forskning nu skal se på at spore, hvordan mindre stabil permafrost og tyndere is påvirker floddeltaer.

Desuden, de arbejder også på forskning, der viser, hvordan begge faktorer tilsammen kan påvirke flodens delta -stabilitet frem for kun at se på permafrost eller istykkelse isoleret, som de gjorde i denne undersøgelse.