Når kystens modstandsdygtighed fremskrives, er sedimentkomprimering nøglen

Kystlinjer er blandt Jordens mest dynamiske miljøer. Tidevandsvirkning, flodsedimentaflejring, erosion, nedbrydning af organisk stof og mere kombineres for at skabe landskaber i konstant udvikling.

Disse processer har tendens til at frembringe løse agglomerationer af sedimentært materiale indeholdende en relativt stor del af tomt rum mellem partikler. Og alt dette tomme rum betyder, at efterhånden som nyt materiale akkumuleres på overfladen, komprimeres de underliggende lag typisk, en proces kendt som autokomprimering. Tidligere undersøgelser af skiftende kystområder har imidlertid haft en tendens til at undervurdere vigtigheden af ​​sedimentkomprimering, fordi de har været afhængige af markprøvetagning af jord på overfladen eller på forenklinger i numeriske modeller.

At overse sedimentkomprimering kan være særligt problematisk ved undersøgelse og fremskrivning af marsklands modstandsdygtighed over for havniveaustigning. Efterhånden som klimaændringer driver stigninger i havvolumen, bliver marsken nødt til at akkumulere nyt materiale med tilstrækkelige hastigheder til at holde trit med det stigende vand, ellers vil de blive oversvømmet. Men disse sedimentationshastigheder kan være undervurderet, hvis komprimering ikke tages i betragtning.

I et papir for nylig offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Earth Surface Xotta et al. løste dette problem ved at udvikle en ny computermodel, kaldet NATSUB3D, for at studere landforms evolution omfattende. Med udgangspunkt i den tidligere NATSUB2D-model tog de en lagrangiansk tilgang og konstruerede en 3D-finite element-simulering, der kombinerer en 3D-grundvandsstrømningsmodel med en 1D geomekanisk simulering.

Holdet anvendte modellen til tre scenarier, hvor sedimentationskomprimering er almindelig:væksten af ​​en tidevandsmose, fyldningen af ​​en oksebue-sø og udviklingen af ​​en deltalap. Scenarierne spændte over flere størrelsesordener i rumlig skala.

I hvert tilfælde observerede forskerne, at komprimering spillede en væsentlig rolle i udviklingen af ​​landformen. Størrelsen af ​​autokomprimering varierede betydeligt afhængigt af sediment og substratsammensætning, samt med den tidsvarierende afsætningshastighed. Den rumlige variabilitet af aflejring og komprimering i scenarierne fremhæver nødvendigheden af ​​en 3D-tilgang.

Undersøgelsens resultater tyder på, at sedimentkomprimering ikke bør forsømmes, når kystlinjens modstandsdygtighed over for havniveaustigninger fremskrives, siger forskerne. Faktisk er mange af de mest følsomme økosystemer, såsom strandenge, blandt de mest modtagelige for kompression. + Udforsk yderligere

Ikke at vinke, drukne:Hvorfor det er et spørgsmål om liv eller død at holde opvarmningen under 1,5 C for tidevandsmoser

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, der er vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.