Хотите узнать больше, как блуждающие потоки и реки развиваются? Попытайтесь строить тот сами и посмотрите, как он ведет себя. Это – то, что бригада исследователей сделала в Калифорнийском университете, Беркли. Получающиеся данные должны помочь ученым – экологам проектировать более стабильные восстановления для ухудшенных речных систем.
И результаты могли даже помочь планетарным ученым понять как конфигурации речной сети, однажды сформированные о Марсе и гигантском лунном Титане Сатурна.Ленивые, блуждающие потоки распределяют питательные вещества для поддержки массы разновидностей растений и животных. Блуждающие потоки также изменяют форму в течение долгого времени.
Везде, где речное русло берет изгиб, течения в водоеме быстрее на внешнем краю канала и разрушает банки. Между тем поток более слаб на внутреннем краю, и река вносит осадок, который это несет, который создает песчаные косы. Эта эрозия и отложение в конечном счете создают новый путь для реки.За прошлый век или так, были изменены много блуждающих потоков и рек, поскольку индустриализация и урбанизация распространились через пейзаж.
Сток эродированной почвы от строительства и сельского хозяйства включил каналы, например. Государственные учреждения и частные организации одинаково попытались восстановить многие из тех потоков и рек путем перераскопок каналов для воссоздания блуждающих образцов.
Большинство усилий потерпело неудачу, однако, потому что потоки имели тенденцию исправляться или разбиваться на многократные каналы после всего одно или два наводнения. Ученые – экологи просто не знали достаточно об условиях, при которых поврежденная река могла быть возвращена к ее блуждающим путям.
Так аспирант Кристиан Бродрик, geomorphologist Вильгельм Дитрих и коллеги решил узнать точно, как блуждающие потоки развиваются в течение долгого времени. Они построили мягко скошенную песочницу 6 метров на 17 метров в их лаборатории. После вырезания канала с одним изгибом в песок Бродрик и Дитрих привили ростки люцерны для моделирования роста растительности вдоль банков. Тогда они позволяют воде и осадку течь через канал при переменных ставках за в общей сложности 136 часов по годовому эксперименту.
В течение того времени – который моделировал до 7 лет полномасштабного потока потока – поток постепенно перемещал свой курс и продолжал создавать новые изгибы.Этот пункт требует программного расширения Вспышки (версия 8 или выше). JavaScript нужно также позволить в Вашем браузере.
Загрузите последнюю версию свободного программного расширения Вспышки.Своенравная река. Это кино таймлапса показывает развитие масштабной модели, блуждающего потока.Кредит: христианский Беркли Braudrick/UC
Бригада нашла, что этими двумя наиболее важными факторами, поддерживающими блуждание, была сила банка и extrafine осадок, они сообщают в текущей проблеме Продолжений Национальной академии наук. Сильные банки сопротивляются чрезмерной эрозии так, чтобы песчаные косы на внутреннем берегу могли идти в ногу с отступлением внешнего банка, объясняет Бродрик. «Наши эксперименты проявляют ту силу банка, контроль первого порядка и не должна только быть запоздалая мысль». Между тем он добавляет, мелкий осадок, который несет поток, создает песчаные косы, препятствуя тому, чтобы поток сократил новые каналы.Бригада также нашла, что растительность вдоль банков потока, кажется, управляет эрозией.
Но это поднимает вопрос о других планетах: Что объясняет блуждающие речные русла на Марсе, где по-видимому никакая растительность не выросла? Это возможно, Бродрик говорит, что мерзлый грунт усиливает банки, как это происходит в арктических пейзажах на Земле.
«Исследование является этапом», говорит geomorphologist Дэвид Монтгомери из университета Вашингтона, Сиэтла. Это продвигает понимание фундаментального контроля над морфологией реки и поведением, он говорит, что-то, что «долго оказывалось неуловимым в лаборатории».
Модель подтверждает долго проводимое подозрение, что сильные, связные банки важны для здоровья блуждающих потоков, говорит он. «Они также распахнули дверь ударом ноги для дальнейших экспериментов, убеждающихся просвещать речное восстановление и управление».