Сдвиг рек угрожает миллионам людей по всему миру
Резкое изменение русла реки, называемое речным авралом, - это природное явление, которое часто приводит к катастрофическим наводнениям. Эти события нарушают хрупкий баланс экосистем и населенных пунктов.
Внезапные изменения в русле рек формируют ландшафты и историю человечества, оставляя сообщества уязвимыми перед разрушительными последствиями.
Чтобы решить эту глобальную проблему, команда исследователей попыталась разгадать загадку речных авульсий. Исследование имеет потенциальные последствия для миллионов людей по всему миру.
Система прогнозирования оврагов в реках
Исследование проводилось под руководством Джеймса «Джейка» Гирона, кандидата наук на факультете наук о Земле и атмосфере (EAS) в Университете Индианы в Блумингтоне.
«Измерение топографии вокруг реки затруднено и требует много времени из-за густой растительности», - пояснил Гирон. «Мы воспользовались преимуществами нового спутника, который использует лазеры для измерения топографии».
Передовая технология лидара позволила команде измерить высоту обнаженной земли, таким образом, составив карту ландшафта вокруг рек с повышенной точностью.
Этот технологический подвиг позволил исследовательской группе создать уникальную систему прогнозирования оврагов на реках - проблемы, с которой человечество сталкивалось на протяжении веков.
Авульсии рек угрожают миллионам людей
«Авульсии, которые, возможно, послужили вдохновением для древних мифов о наводнениях, привели к крупнейшим наводнениям в истории человечества и продолжают угрожать миллионам людей сегодня, - отметил профессор Дуглас Эдмондс.
В связи с изменением климата и экспансией человека в районы, подверженные стихийным бедствиям, понимание речных авульсий становится как никогда важным».
Речные овраги, часто возникающие в результате сочетания повышения уровня воды и накопления осадочных пород, могут сеять хаос в близлежащих населенных пунктах. Они часто вызывают сильные наводнения, поскольку река прокладывает новый путь через пойму.
Факторы, влияющие на авульсии рек
Согласно прежним предположениям, овраги являются следствием либо возвышенности русла реки, либо более привлекательного пути, предлагаемого прилегающей территорией.
Однако исследователи установили, что оба фактора работают вместе и играют разные роли в зависимости от местоположения реки.
«Теперь мы можем проверить эти две 80-летние идеи с помощью данных о топографии, которые мы собрали из космоса», - отметил профессор Эдмондс. «Мы с удивлением обнаружили, что оба фактора работают совместно».
Эксперты обнаружили, что вблизи побережья реки впадают, когда склон в сторону от русла более крутой, а не потому, что они находятся на возвышенности.
«Вблизи горных фронтов наблюдается обратная картина: альтернативные пути одинаково круты, как и путь вниз по течению, поэтому реки авулируют, когда они возвышаются над окружающим ландшафтом», - отмечают исследователи.
Составление карты коридоров авульсии
Команда проанализировала данные 174 авульсий рек по всему миру, используя спутниковые снимки для отслеживания движения рек за последние несколько десятилетий.
Овраги часто встречаются вблизи горных хребтов и прибрежных районов, где происходит быстрое накопление осадочных пород. Семьдесят четыре процента изученных авульсий произошли в этих регионах, где реки более подвержены внезапным смещениям.
Используя эти знания, команда разработала модель для составления карты «коридоров авульсии» - потенциальных путей, по которым могут двигаться реки во время авульсии.
Этот инструмент поможет правительствам и планировщикам определить зоны повышенного риска наводнений и соответствующим образом распределить ресурсы.
«Традиционные модели наводнений сосредоточены на повышении уровня воды в результате сильных дождей, но авульсии могут происходить без предупреждения, даже в тех районах, где осадки не являются серьезной проблемой. Это делает их особенно опасными и трудно предсказуемыми, как и землетрясения», - говорит Гирон.
Защита юга от оползней рек
Ценность этих выводов многократно возрастает в странах Юга, где геологические факторы и проблемы с инфраструктурой делают общины особенно уязвимыми к авульсиям.
Во многих регионах сочетание природных условий и неразвитой инфраструктуры усиливает воздействие смещения рек.
«В результате схода реки Коси в Северной Индии в 2008 году пострадали более 30 миллионов человек, погибли сотни людей, а ущерб составил более 1 миллиарда долларов», - говорит профессор Эдмондс.
Значение исследования
Новая разработанная модель может помочь странам подготовиться к стихийным бедствиям, что в перспективе позволит спасти жизни людей и сократить экономический ущерб.
Поскольку мы идем в будущее, где изменение климата продолжает нарушать погодные условия и усиливать опасность наводнений, ожидается, что овраги на реках станут более распространенным явлением. Это связано с тем, что изменение климата ускоряет действие факторов, способствующих возникновению авульсий.
Например, повышение уровня моря может повлиять на прибрежные реки и дельты, уменьшив уклон русел, замедлив течение воды и увеличив отложение осадков. Накопление осадочных пород может способствовать авульсиям, поскольку реки ищут новые, более крутые русла.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
