Eforturile de a limita inundațiile din Mississippi ar fi putut să le fi înrăutățit

Cel mai lung sistem de diguri și canale de inundație din lume, menit să frâneze puternicul râu Mississippi, poate de fapt să agraveze inundațiile.

Folosind inele de copaci și sedimente de lac, cercetătorii au recreat o istorie a inundațiilor de-a lungul râului Mississippi inferior, care se extinde încă din anii 1500. Această înregistrare a paleoinundațiilor sugerează că ultimul secol de inginerie fluvială – menită să minimizeze daunele provocate de inundații pentru oamenii care trăiesc de-a lungul malurilor râului – a crescut în schimb amploarea celor mai mari inundații cu 20%, raportează cercetătorii pe 5 aprilie în Natură.

Modelele climatice care aduc precipitații suplimentare în regiune nu țin cont de creșterea dramatică a mărimii inundațiilor, a constatat echipa. „Vinovatul evident este că am modificat într-adevăr râul în sine”, spune Samuel Munoz, geoștiință la Universitatea Northeastern din Boston.

Coloniștii au construit primele diguri pe Mississippi la începutul anilor 1800. După ce o inundație masivă a strămutat sute de mii de oameni în 1927, guvernul SUA a construit sistemul actual de deversoruri și diguri. Proiectele de inginerie au modificat profund forma râului și conținutul de sedimente. Dar modul în care aceste schimbări au afectat dimensiunea celor mai mari inundații ale râului a fost neclar, în parte pentru că instrumentele de măsurare a apei au urmărit debitul râului de doar 150 de ani.

„Unul dintre lucrurile dificile despre studierea inundațiilor extreme este că nu se obțin multe”, spune paleohidrologul Scott St. George de la Universitatea Minnesota din Minneapolis, care a scris un comentariu însoțitor în

Natură

. „Inundațiile ca cea din 1927 nu apar foarte des.”

Munoz și colegii săi au studiat inelele copacilor și sedimentele din lacurile Oxbow pentru a crea înregistrarea de 500 de ani a inundațiilor râului Mississippi. Lacurile Oxbow se formează pe măsură ce un râu șerpuiește și se răsucește prin câmpia sa inundabilă; uneori, o buclă mare devine tăiată de canalul principal, formând un lac izolat. Când apele unui râu se ridică suficient de sus, ele se pot revărsa în lac, aruncând o mulțime de nisip și nămol.

„Aveți depozite de material de râu în care chestiile grosiere se depun cel mai repede, iar cele mai fine sunt deasupra”, spune Munoz. Ca dovadă a inundațiilor din trecut, echipa a căutat acest model de sedimente în miezurile din trei lacuri Oxbow. Comparând secvențele recente de sedimente de inundații cu dimensiunea reală a acestor inundații, cercetătorii au creat un șablon pentru evaluarea amplorii inundațiilor mai vechi.

Identificarea „inelelor de inundații” în mostrele de inele de copaci de la 35 de stejari de-a lungul câmpiei inundabile a râului inferior a ajutat cercetătorii să stabilească momentul inundațiilor. Când un copac este inundat, vasele inelului copacului – celule care transportă apă și nutrienți – se pot micșora sau pot fi distribuite diferit în acel inel, în comparație cu inelele care nu sunt afectate de inundații.

Cercetătorii au luat în considerare influența a două modele meteorologice mari despre care se știe că aduc condiții mai umede în centrul Statelor Unite – Oscilația El Niño-Sud și Oscilația Multidecadală Atlantică. Echipa a analizat datele istorice pentru aceste modele încă de la sfârșitul secolului al XIX-lea și a reconstruit modelele încă din 1500. Aceste modele meteorologice sunt legate de temperaturile mai calde de la suprafață în oceanele Pacific și, respectiv, Atlantic și sunt corelate cu momentul inundațiilor observate pe Mississippi de jos. Dar ei nu erau toată povestea.

Cele mai mari inundații

Un secol de inundații este o inundație atât de mare încât are loc doar o dată la 100 de ani. În ultimii 500 de ani, cel mai mare debit de apă din timpul unei inundații de secol a crescut cu 20% (linia roșie). Punctele reprezintă inundații urmărite de inelele de copaci și de lacurile oxbow, precum și date instrumentale înregistrate după aproximativ 1900. Linia albastră reprezintă modul în care ar arăta tendința în condiții „doar climatice”, fără ingineria umană a râului.

„Începutul secolului al XX-lea a avut multe inundații”, dar doar 25% din creșterea magnitudinii inundațiilor din ultimul secol poate fi explicată prin acele modele climatice, spune Munoz. Celelalte 75 la sută s-au datorat probabil modificărilor râului, au descoperit cercetătorii.

Modificarea râului este o explicație plauzibilă pentru creșterea nivelurilor extreme de inundații din Mississippi, spune St. George. Dar există și alte efecte posibile asupra climei, notează el, cum ar fi faptul că zona este mai caldă acum decât acum 150 de ani. Acestea ar fi putut afecta, de asemenea, precipitațiile și debitul râului în bazinul râului Mississippi.

Totuși, spune el, recordul de inundații de 500 de ani este o parte importantă a rezolvării acestui puzzle. „Oferă o perspectivă pe termen lung asupra râului Mississippi, de care chiar trebuie să înțelegeți un râu de mărimea și măreția lui.”

Munoz spune că această metodă de stabilire a unui record de inundații care precede ecartamentul râului poate fi aplicată altor râuri, indiferent dacă sunt gestionate intens sau nu. De asemenea, ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă cum se pot schimba riscurile de inundații odată cu creșterea gazelor cu efect de seră în atmosferă (SN: 9/2/19, str. 14). „Această abordare poate ajuta să ia pulsul unui râu și să determine cât de fără precedent ar putea fi astfel de schimbări.”