密西西比河转换为其当前状态就像驯养野生狼。今天的河是一般平静,容易导航,友好的附近居住和农业。但是没有数十亿美元的工程数百年来,我们会处理一个非常不同的动物。

军队集团的工程师安装了堤坝,堤坝、和其他人造元素控制密西西比河。但它仍然洪水,有时灾难性的后果。事实上,这些工程系统可能无意中提高洪水风险,根据新的研究由地球科学家塞缪尔·穆尼奥斯海洋与环境科学助理教授在东北。

在《华尔街日报》星期三发表的一篇论文自然穆尼奥斯和他的同事写道,100年的洪水发生的概率在密西西比河系统在过去的500年里增加了20%,其中四分之三是由于河流工程和其他人类活动。研究成果支持运动进行de-engineer河流回到接近自然状态。

河流工程已经在很多方面受益居民和社区,穆尼奥斯说。堤坝提供防洪大坝便于导航和发电,和疏浚或挖掘河床创造了航道。但这些活动似乎也产生意想不到的后果。

“所有这些变化似乎我们已经取得了显著更高的概率非常大的洪水,”穆尼奥斯说。

不过,他强调,该研究发现,河工程只是部分原因增加洪水风险,并指出这些变化提供了巨大的经济效益。但他们也付出了代价。

“越来越清楚的是,试图把我们的意志强加于努力控制种类方面截然不同,是试图在密西西比州通常比想象更困难,更昂贵,“穆尼奥斯说。“更广泛的教训是,我们需要找到更好的方式来处理种类方面截然不同比试图利用其强大的自然rhythms-rather战斗。”

创建一个500年的洪水记录

预测大洪水,研究人员需要一个河流的自然节奏的历史。问题是,写数据只在密西西比河洪水可以追溯到大约150年前。但穆尼奥斯和他的团队设计了一个聪明的方式进一步回顾几个世纪。

他们使用两种技术。一个涉及收集从所谓的泛滥平原沉积物lake-a湖位于密西西比河的旁边。当河洪水,水位上升,推翻对其银行,携带粗泥沙进入这些邻近湖泊。研究人员乘船的湖泊之一,使用铝制灌溉管道渗透到地板下面。当他们吊管,它充满了层mud-most细腻。但有些层粗和坚毅。

“所有这些粗层,理论上,应该与洪水事件发生在过去,“穆尼奥斯说。他们所做的。他的团队看到截然不同的两个已知最大洪水泥沙行2011年的记录,另一个在1937年。层后,他们重建以及强烈的密西西比河洪水时,可以追溯到五个世纪。

第二个技术依赖于自然年度由树木年轮记录。大多数时候,树站在密西西比原状。但当河洪水,水会频频向被根部,和一些trees-oaks example-become特别心烦意乱的。他们的年轮表现出受伤的迹象,穆尼奥斯说,视觉和细胞异常指示年河水淹没。人员从树上小核心样本和匹配他们的受伤环与已知1844年洪水,1927年,1785年,和其他人。

“我们沿着河边看着几个地点和位置,使用这两种不同的方法相互检查和书面记录,“穆尼奥斯说。“我们将所有的放在一起,我们得到一个综合的记录可以追溯到500年。”

人类活动带来更大的洪水

现在配备了几个世纪的洪水数据,穆尼奥斯和他的团队能够理解河流的自然节奏,以及它如何随着时间而变化。他们发现河水已淹没了更频繁和强烈的在过去的一个世纪比其他任何时间在过去的500年里。事实上,100年的洪水,的概率是,大量有1%的几率发生有从500年前增加了20%。

如何解释这种增加洪水风险?排除自然天气现象,研究者将他们500年洪水记录现有的数据海洋温度和循环。他们发现在太平洋和大西洋的海洋温度变化历史与频率密西西比河洪水和洪水是多大。但在过去的一个世纪,相关性无法解释大洪水风险的增加。

“最大的洪水,河上我们看到最近很多大的水量他们比我们已经看到在过去的500年里,“穆尼奥斯说。他和他的团队属性的风险增加约75%的100年洪水人为改变河流和周围的土地,统称为河工程。

密西西比河上的做法在很大程度上是为了“疏导”,穆尼奥斯解释道。“我们河更直,我们试图保持它在铺设混凝土垫沿着河岸,洪水时,我们用堤坝来把所有的水通道,这样它不会溢出到它的泛滥平原,”他说。“这是这个渠道化的过程,在理论上,增加的水量,通过渠道和多快,水在洪水。”

副教授斯科特·圣乔治地理,环境,和社会明尼苏达大学,同行评议。他说,这项研究使我们第一次看一个真正长期洪水密西西比河上。

”博士。穆尼奥斯和他的同事给我们这个机会,把洪水之前和之后人们试图控制河。这500年的角度来看是绝对有必要回答这个问题现代洪水是否事实上比旧的更严重,“天然”洪水发生在过去,”圣佐治说。

最初发表在(电子邮件保护)2018年4月5日。