من الصعب التعرف على مقياس نهر المسيسيبي دون أن نرى ذلك. تستنزف المياه من 31 من 48 الدول المتجاورة ، جنبا إلى جنب مع أجزاء من كندا ، ويمكن أن التدفق الخارجي معدل يصل إلى 20000 متر مكعب من الماء كل ثانية. متى شيء فيضانات كبيرة ، يمكن أن يكون مدمرا بشكل مذهل الحدث ، واحدة يمكن أن تؤثر على حالات متعددة مثل زيادة المياه يشق طريقه إلى المحيط.
تبعا لذلك ، كان البشر يحاولون الحد من تأثير الفيضانات عن طريق بناء الهياكل التي تحتوي على النهر ومباشرة يفيض لها. ولكن كما استمرت الفيضانات في طاعون النهر حوض ، بما في ذلك فيضان ضخم 2011 ، بدأ الناس ل السؤال ما إذا كانت الهياكل التي بنيناها جعلت الأمور فقط أسوأ. تعود دراسة جديدة إلى 500 عام لجمع البيانات عن الماضي الفيضانات والإجابات على هذا السؤال بنعم.
خلق التاريخ
بالنسبة لنهر مثل نهر المسيسيبي ، فإن الفيضانات هي أحداث غير منتظمة ، مما يعني أن انتقاء الاتجاهات يتطلب سنوات عديدة من البيانات. أ على سبيل المثال ، لن يخبرك التباطؤ المستمر منذ عشر سنوات بالفيضانات إذا كنت أكثر أمانا أو محظوظا. وهنا ، تسوية حديثة نسبيا لل تعمل أمريكا الشمالية الداخلية ضدنا. أول الأجهزة ل قياس تدفق النهر لم يتم تثبيت حتى عام 1900 تقريبا. إذا كيف يمكنك تحليل تاريخ غير موجود؟
بالنسبة للتعاون البحثي بين الولايات المتحدة والمملكة المتحدة ، كان الجواب بناء التاريخ الخاص. اعتمد الباحثون على ما يسمى “oxbow البحيرات ، “أقسام منحنية من قاع النهر المحتملة التي يتم قطعها من التدفق الرئيسي للمسيسيبي ما لم يكن هناك فيضان. أثناء الفيضانات ، يغرق النهر رواسب أثقل من المعتاد تراكم في البحيرة. استغرق فريق البحث النوى والرسوبيات استخدام حجم وتكوين حبيبات الرواسب لإنشاء تاريخ فيضانات النهر.
وقد استكمل ذلك بتحليل حلقة الشجرة. لقد أتضح أن لا تظهر الأشجار أنماط نموها الطبيعية عند إنفاقها الوقت المغمورة ، وهذا يظهر في الحلقات السنوية المنصوص عليها الشجرة تنمو. مجتمعة ، قدم الاثنان سجلاً يمتد يعود إلى ما يقرب من 1500 ، مع المزيد من المواقع التي توفر البيانات بحلول عام 1700. التداخل مع الوقت الذي أصبحت فيه سجلات الصك متاحة يدل على أن هذا السجل يلتقط بدقة تاريخ الفيضانات ميسيسيبي ، وبعض الفيضانات الفردية في التاريخية سجل يمكن انتقاؤها.
المناخ والاتجاهات
الاتجاه الرئيسي في البيانات واضح: الأمور قد حصلت worse. “أعلى معدلات الفيضانات overbank والأكبر وقعت أحداث التفريغ من 500 سنة الماضية داخل في القرن الماضي ، “يختتم المؤلفون. لاحظ أن يقول” معدل ” حجم الفيضانات الأخيرة مشابه لتلك التي في تلك القرون منذ؛ المشكلة هي أن هذه الفيضانات الكبيرة تحدث أكثر من ذلك بكثير في كثير من الأحيان. بدأت الزيادة تصبح واضحة حوالي 150 سنة قبل ، والتي لاحظ المؤلفون هو في نفس الوقت تقريبا مكثفة الزراعة في المناطق المحيطة بالمسيسيبي و روافد التقطت.
لكن هذا ليس هو الاتجاه الوحيد الظاهر في البيانات. هناك أيضا الإشارات الدورية التي ترتبط مع دورات المناخ الرئيسية. ال أقوى علاقة مع أحداث النينيو ، ولكن هناك أيضًا تصل إلى التذبذب المتعدد الأطلسي ، مما يعني ذلك تتأثر الفيضانات بالدورات التي تحدث في كل من الشمال سواحل أمريكا. يشير المؤلفون إلى أن ظاهرة النينوس تؤدي إلى المزيد هطول الأمطار بشكل عام ، وترك أجزاء من الصرف ميسيسيبي حوض مشبع وأكثر عرضة للفيضانات. المحيط الأطلسي يشير الباحثون إلى أن التذبذب المتعدد الزوايا يؤثر على الدورة الدموية من الهواء الغني بالماء شمالاً من خليج المكسيك.
كل من هذه التأثيرات لا تزال قائمة حتى مع تكرارها زاد الفيضان.
هناك نوعان من الأشياء التي يمكن أن تولد الاتجاه ، و كل منهم إشراكنا. الأول هو تغير المناخ ، الذي يمكن تغيير أنماط هطول الأمطار في أمريكا الشمالية ، مباشرة التأثير على كمية المياه في المسيسيبي. الثاني يتضمن جهودنا للسيطرة على الفيضانات والتغييرات التي نجريها للسماح سفن شحن كبيرة لاستخدام النهر ، والتي يمكن أن تكون عن غير قصد زيادة وتيرة الفيضانات.
لتحليل ذلك ، افترض المؤلفون أن عوامل المناخ ستفعل ذلك العمل عبر النينيو وتذبذب الأطلسي المتعدد الأطياف. لذلك هم حللت ما إذا كانت هذه قد تغيرت خلال القرن الماضي. هذه اقترح التحليل أن التغييرات في هاتين الدورتين المناخيتين يمكن تسبب زيادة خمسة في المئة في وتيرة الفيضانات. الفعلية زيادة ، ومع ذلك ، كان أربعة أضعاف ذلك. نتيجة لذلك ، يخلصون أن غالبية التأثير يرجع إلى “التعديلات البشرية على النهر وحوضه “.
وهذا ، كما يقولون ، يجب أن يكون له آثار سياسية: “هدفنا الرئيسي العثور على أن هندسة النهر لديها مخاطر الفيضانات مرتفعة على خفض ولاية ميسيسيبي إلى مستويات لم يسبق لها مثيل في الماضي خمسة قرون – يضيف إلى قائمة متزايدة من التكاليف الخارجية المرتبطة التخفيف من الفيضانات التقليدية والملاحة المشاريع. “ولكن ليس من الواضح أن تحليلهم هو ذلك تماما مقنع. هطول الأمطار في المنطقة الشمالية الشرقية من المسيسيبي يزداد حوض الصرف الصحي بشكل كلي وشديد في مناخنا الدافئ ، وهذا الاتجاه لم يرتبط بأي منهما من دورتين المناخ.
لا يزال هناك بعض العمل المتبقي الذي يتعين القيام به قبل أن نتمكن من ذلك بالتأكيد أشر الإصبع على تغييراتنا في النهر نفسه. لكن على نطاق واسع والتكاليف المرتبطة الفيضانات على ميسيسيبي يعني أن هذا هو الاحتمال الذي يجب اتخاذها عنجد.
Nature ، 2018. DOI: 10.1038 / nature26145 (About DOIs).
