Den sarte balance mellem beskyttelse af floddeltaer og samfund

Hundredvis af millioner af mennesker lever på floddeltaer rundt om i verden, gør dem centrale for rig mangfoldighed i kultur og blomstrende økonomier. Da deltaer står over for miljøforringelse og igangværende klimaforandringer, regeringer har søgt stadig mere drastiske foranstaltninger for at forhindre oversvømmelser og beskytte samfundet og dets infrastruktur. Men, disse politikker kan skade det naturlige miljø og føre til tab af værdifuld jord. At finde en balance mellem begrænsning af deltatabelt jordtab og maksimering af kulturelle og økonomiske fordele for samfundet er en topprioritet i bæredygtighedspolitikken.

Forskere ved University of Texas i Austin og Texas Tech University skabte et nyt analyseværktøj, der søger at beskytte de millioner af mennesker, der bor på byernes floddeltaer, samtidig bevare disse landskabers miljømæssige og kommercielle levedygtighed. Deres undersøgelse, udgivet for nylig i Procedurer fra National Academy of Sciences , anvender en cost-benefit-model på konceptet delta management, for første gang, ved at undersøge, hvordan man balancerer floddeltas naturlige funktion med samfundsmæssigt ønske om landskabsstabilitet.

"Ved at begrænse flodkanaler på deltaer, vi har begrænset afleveringen af ​​sediment til kysten, hvor det er nødvendigt for at opretholde land i lyset af stigende havniveau, "sagde Andrew Moodie, hovedforfatter af papiret og en National Science Foundation Postdoctoral Research Fellow, der arbejder i lektor Paola Passalacquas laboratorium i Institut for Civil, Arkitekt- og miljøteknik i Cockrell Engineering School. "Ironien her er, at ved at forhindre floden i at oversvømme naturligt, vi har forværret tab af jord, og på sigt, gjort samfundet mere modtageligt for katastrofale oversvømmelser. "

I deres papir, forskerne bemærker, at dæmninger og andre oversvømmelsesforebyggende foranstaltninger ofte er placeret nær kysten, fordi det koster mindre og minimerer indvirkningen på større befolkningscentre. Men disse nedstrøms placeringer begrænser den naturlige funktion af deltajordbyggeri, som kræver sediment for at nå kysten.

Moodies undersøgelse udnytter de seneste videnskabelige fremskridt fra to stærkt befolkede deltaer, den gule flod i Kina og Mississippi -floden, at undersøge naturbaserede løsninger, der efterligner, hvordan floder naturligt opfører sig for at stoppe tab af jord. De analyserede den bedste placering for kanalomlægninger, som er konstruerede strukturer, der skaber nye veje til floder at strømme igennem. At finde den rigtige placering krævede afbalancering af fordelene ved omlægninger i form af jordbygning, med omkostningerne ved strukturen. Balancen mellem omkostninger og fordele varierer med hvert delta, så der er ikke nogen, der kan svare på alle. Imidlertid, rammen kan anvendes på en række forskellige systemer verden over.

Analysen fandt ud af, at for at maksimere effektiviteten af ​​omlægninger, strukturer skal placeres længere opstrøms end eksisterende konstruktioner og strukturer, som ofte er væk fra befolkningscentre og nær kysten. Afvejningen med at bygge afledninger opstrøms er, at det normalt koster mere og er mere tilbøjeligt til at fortrænge mennesker.

"Mange undersøgelser har sagt, at samfundet, især større byer som New Orleans, er dømt, og at ingeniørindsatsen, der udnytter naturbaserede løsninger, ikke kan sameksistere med store befolkningscentre, "Moodie sagde." Det, vi har vist med vores optimerbare rammer, er, at byer i nærheden faktisk gør det endnu lettere at retfærdiggøre disse store projekter, fordi de beskytter lokalsamfund. "

Moodie startede dette arbejde som en del af sin ph.d. studerer på Rice University. Hans afhandling undersøgte virkningerne af flodkanalavulsioner på deltaer - en proces, hvor en kanal pludselig opgiver kursen til fordel for en ny vej til havet.

"Avulsioner ligner ret meget afledning, som mennesker forsøger at implementere på floddeltaer, af hensyn til næring af landskabet, "Sagde Moodie.

Med fokus på Yellow River delta i Kina, Moodie erkendte et uadresseret problem:Manglende forskning, der integrerer geomorfologi og hydrologi med økonomi, når man overvejer, hvordan man håndterer deltaer med omlægninger.

"Vi som mennesker ønsker stabilitet; vi vil have stabile landskaber, vi år efter år kan regne med for at levere økosystemtjenester såsom fiskeri, voksende senge til østers og mere, "Moodie sagde." Alle disse ting påvirkes af naturlige avulsioner, og hvis vi effektivt udnytter denne adfærd, vi kan svinge skalaen for at forbedre chancerne for at opretholde deltaer og de mennesker og kulturer, der findes der. "