Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere studerer det historiske Mississippi -flow og virkningerne af flodregulering

Forfatterne til undersøgelsen:Dr. John Shaw (lektor, geovidenskab), Kashauna Mason (BS matematik og fysik '19), Dr. Hongbo Ma (postdoktor), Gordon W. McCain III (MS geologi, 2016). Kredit:University of Arkansas

I "Atchafalaya, "John McPhees essay i 1989 -bogen" The Control of Nature, "forfatteren fortæller om bestræbelser fra US Army Corps of Engineers for at forhindre Atchafalaya -floden i at ændre løbet af Mississippi -floden, hvor de afviger, på grund af Atchafalayas stejlere hældning og mere direkte vej til bugten. McPhees klassiske essay viste sig inspirerende for John Shaw, en adjunkt i geovidenskab, der kaldte det "en grundlæggende tekst."

Ja, hans seneste værk tilføjer historien.

I et nyligt papir, der blev offentliggjort i American Geophysical Union's journal, Forskning i vandressourcer , Shaw og hans medforskere, Kashauna G. Mason, Hongbo Ma og Gordon W. McClain III, undersøge den kritiske periode, før beslutningen blev truffet i 1950 om at oprette et flodkontrolsystem i krydset mellem de to floder for at få en klarere forståelse af flodernes naturlige tilstand-og hvordan regulering kan finjusteres fremad for at bevare Louisianas kystområder .

Papiret, "Indflydelse på udledningens opdeling på et stort floddelta:casestudie af Mississippi-Atchafalaya-afledning, 1926–1950, "søger at løse dvælende spørgsmål om den hastighed, hvormed Atchafalaya -floden fangede vand fra Mississippi -floden og i hvilken grad det ville have ændret flodens forløb.

"Du har dybest set to rør til havet, og du kan tænke på dem som konkurrerende om vand og sediment. Du har Mississippi og Atchafalaya - alt for at udvide eller vokse den ene gren vil trække mere vand fra den anden, "Sagde Shaw." Mere og mere vand gik ned ad Atchafalaya, så det var det, alle fokuserede på. "

Ved at se på gamle Army Corps of Engineers undersøgelser, McCain og Mason kunne omhyggeligt digitalisere mere end 100, 000 datapunkter, bringe historiske målinger ind i det moderne felt. Fra dette, Ma og Shaw var i stand til at modellere den hydrodynamiske strømning gennem kanalnetværket.

Et uventet fund var, at mens Atchafalaya udvidede sig, øger dens flow, Mississippi udvidede sig, også, bare ikke så hurtigt Atchafalaya. "Det er virkelig interessant, "Shaw forklarede, "fordi jeg tror, ​​at de fleste mennesker antog, at Mississippi skrumpede simpelthen fordi Atchafalaya udvidede sig." Kort sagt, situationen var måske ikke så skrækkelig, som man først troede.

Ultimativt, teamet fandt ud af, at erosion af den øvre Atchafalaya tegnede sig for omkring 73 procent af den øgede vandgennemstrømning, mens mudring af den nedre del af floden tegnede sig for resten, hvilket betyder, at den øgede strømning var et produkt af både naturlige og menneskeskabte kræfter. Mens menneskeskabte kontroller på strømmen er sekundære, de blev ikke forstået ordentligt dengang McPhee skrev "Atchafalaya."

Hvorfor er det vigtigt at vide det?

Som Shaw forklarer det, Louisiana bliver langsomt nedsænket på grund af stigende havniveau og menneskelig indvirkning på flodsystemet. Der bliver brugt milliarder af dollars på at forhindre, at det sker.

Atchafalaya-Mississippi Diversion er linchpin til at kontrollere, hvor vand og sediment går, uanset om den ene eller den anden flod og bestemme, hvilke marsk der vil blive næret af sediment. Hundredvis af megaton sediment kommer hvert år ned i Mississippi, og hvis der går mere ned ad Atchafalaya, der påvirker Mississippi og den kystlinje, den former.

Det endelige mål med forskningen er at bedre forstå, hvordan disse floder reguleres, og hvad der ville ske i mangel af regulering. Ved at fokusere på årene mellem 1926-1950, Shaw og hans team søger at finde et klarere billede af, hvordan floden så ud, før reguleringen begyndte-og hvordan den kan være finjusteret fremad. Denne forskning blev finansieret af et Department of Energy -tilskud til at forstå flodkanaldynamikken langs kyster.

Nu hvor papiret er færdigt, Shaw vil sende en kopi til McPhee, professor emeritus ved Princeton. "Jeg vil bare lade ham vide, at dette var inspireret af ham, " han sagde, "måske ikke skrevet så godt, men det opdaterer historien, han brød til verden i 80'erne. "


Varme artikler