Оставшись наедине с собой и получив достаточно времени, реки блуждают, размывая берега и оставляя свои старые каналы позади. Это поведение, которое инженеры должны учитывать при управлении реками или планировании проектов рядом с ними. Но новое исследование, проведенное в Техасском университете в Остине, показало, что старые методы оценки уровня миграции могут переоценивать его.
Исследование проводилось под руководством Бюро экономической геологии UT Jackson School of Geosciences и показало, что скорость речной миграции напрямую связана с тем, насколько резкими являются ее изгибы, — вывод, который ставит под сомнение сложившуюся мудрость относительно того, как связаны кривизна и миграция реки, и показывает, что отношения не так сложны, как считалось ранее, говорит Золтан Сильвестр, научный сотрудник бюро, возглавлявшего исследование.
«Когда мы смотрим на реки, которые мы изучали, чем острее изгиб, тем сильнее изгиб, тем быстрее он движется», — сказал он. «Это простые отношения».
Работа включала отслеживание миграции рек в бассейне Амазонки с использованием спутниковых фотографий. Полученные результаты были опубликованы в журнале Geology 6 февраля. Соавторами были Пол Дуркин, доцент Университета Манитобы, и Джейкоб Ково, научный сотрудник бюро.
Известно, что скорость миграции рек — то, как быстро части реки движутся по ландшафту, — определяется кривизной ее изгибов. Однако более раннее исследование показало, что существует ограничение на то, насколько кривизна может влиять на скорость миграции. Согласно этим более ранним данным, максимальный коэффициент миграции наблюдался вдоль участков реки, где радиус кривизны изгиба (значение, связанное с остротой изгиба) в два-три раза превышает ширину реки. Кривые, более острые, чем предполагалось, замедляют миграцию, создавая более турбулентную среду для протекания воды.
Напротив, Сильвестр и его команда обнаружили, что нет кепки. Вместо этого, как представляется, существует прямая связь между кривизной изгиба реки и скоростью миграции, причем более острые изгибы вызывают более высокую скорость эрозии, что связано с более высокой скоростью миграции. Другой ключевой вывод заключается в том, что миграция, связанная с искривлением, происходит вниз по течению от самого изгиба — не совсем рядом, как это ранее считалось часто.
«Если принять во внимание этот сдвиг … они прекрасно выстраиваются в линию», — сказал Сильвестр.
Сильвестр сказал, что это изменение было упущено в большинстве более ранних исследований и, возможно, способствовало идее, что существует средняя кривизна, для которой показатели миграции являются самыми высокими.
Исследователи использовали спутниковые данные, полученные программой Landsatчтобы показать связь между изгибами рек и миграцией, с изображениями, дающими исследователям вид с высоты птичьего полета на сотни изгибов рек вдоль семи рек в бассейне Амазонки и как они мигрировали за последние 30 лет. Исследователи решили сосредоточиться на реках в бассейне Амазонки из-за их высокой скорости миграции и их расположения вдали от вмешательства людей или сложных геологических условий. Эти другие факторы могут влиять на скорость миграции реки, но наличие базового представления о том, как искривления помогают контролировать реку, является полезной отправной точкой и может помочь выявить, когда действуют другие факторы, сказал Джонатан Швенк, сотрудник докторской диссертации в Лос-Аламосе. Национальная лаборатория, которая изучает речное поведение.
«Авторский метод соотношения кривизны и скорости миграции обеспечивает очень хорошую основу для определения, где подходит простая модель миграции», — сказал Швенк. «Мне бы очень хотелось, чтобы этот анализ был распространен на реки, протекающие в разных средах, чтобы действительно понять факторы, которые делают простые модели и теории отклоняющимися от наблюдаемых моделей миграции ».
