数据显示，密西西比河持续泛滥，人类是罪魁祸首
把密西西比河改造成现在的样子就像驯养一只野狼。如今，这条河一般都很平静，易于航行，对附近的居民和农民来说也很友好。但如果没有数百年数十亿美元的工程投入，我们面对的将是一种完全不同的动物。
陆军工兵部队已经安装了防洪堤、水坝和其他人造设施来控制密西西比河。但它仍然泛滥，有时会带来毁灭性的后果。事实上，根据东北大学海洋和环境科学助理教授、地球科学家塞缪尔·穆尼奥斯领导的新研究，这些工程系统可能在无意中加剧了洪水危险。
在周三发表在该杂志上的一篇论文中自然穆尼奥斯和他的同事们写道，在过去的500年里，密西西比河系统发生100年一次洪水的概率增加了20%，其中四分之三是由于河流工程和其他人类活动。这项研究为一项正在进行的运动提供了支持，该运动旨在让河流恢复到更接近自然状态的状态。
穆尼奥斯说，河流工程在许多方面使人们和社区受益。堤防防洪，水坝方便航行和发电，疏浚或挖掘河床创造了航道。但这些活动似乎也产生了意想不到的后果。
穆尼奥斯说:“我们所做的所有这些改变似乎大大提高了发生真正大洪水的可能性。”
然而，他强调，研究发现河流工程只是洪水风险增加的部分原因，并指出这些变化多年来带来了巨大的经济效益。但他们也付出了代价。
穆尼奥斯说:“越来越清楚的是，控制自然的努力——试图把我们的意志强加给它，就像在密西西比河上所做的那样——通常比想象的更困难，更昂贵。”“更广泛的教训是，我们需要找到更好的方法与自然合作——利用其强大的自然节奏——而不是试图与之对抗。”
创造了500年的洪水记录
为了预测一场大洪水，研究人员需要了解河流自然节奏的历史。问题是，关于密西西比河洪水的书面数据只能追溯到大约150年前。但穆尼奥斯和他的团队设计了一个聪明的方法来回顾几个世纪以前。
他们使用了两种技术。其中一项涉及到从泛滥平原湖收集沉积物，泛滥平原湖位于密西西比河旁边。当河水泛滥时，水位上升并翻倒两岸，将粗大的沉积物带到邻近的湖泊中。研究人员在其中一个湖泊上乘船，用一根铝制灌溉管道深入地下。当他们把管道吊起来时，里面充满了一层层的泥浆——大部分都很细很光滑。但有些层是粗糙和粗糙的。
穆尼奥斯说:“理论上，所有这些较粗的层都应该与过去发生过的洪水事件相对应。”他们做到了。他的团队在有记录以来最大的两次洪水中看到了不同的沉积物——一次是在2011年，另一次是在1937年。沿着这些层，他们重建了密西西比河洪水泛滥的时间和强度，可以追溯到五个世纪前。
第二种技术依赖于树木年轮产生的自然年度记录。大多数时候，密西西比河边的树木不受干扰地茁壮成长。但当河水泛滥时，水淹没了它们的根，一些树木——比如橡树——会变得特别心烦意乱。穆尼奥斯说，它们的年轮显示出受伤的迹象，视觉和细胞异常表明河水泛滥的年份。研究人员从树木中提取了小的核心样本，并将它们的损伤年轮与1844年、1927年、1785年等已知的洪水相匹配。
穆尼奥斯说:“我们考察了沿河的几个地点和地点，使用这两种不同的方法互相核对，并与书面记录进行核对。”“我们把所有这些放在一起，就得到了500年前的综合记录。”
人类活动带来了更大的洪水
现在，穆尼奥斯和他的团队掌握了几个世纪以来的洪水数据，可以很好地了解河流的自然节奏，以及它是如何随时间变化的。他们发现，在过去的一个世纪里，这条河的洪水比过去500年里的任何时候都更频繁、更强烈。事实上，百年一遇的洪水发生的概率——即1%的洪水发生的概率——比500年前增加了20%。
如何解释这种增加的洪水风险?为了排除自然天气现象，研究人员将他们500年的洪水记录与现有的海洋温度和环流数据进行了比较。他们发现，从历史上看，太平洋和大西洋的温度变化与密西西比河洪水的频率和规模有关。但在过去的一个世纪里，这种相关性无法解释洪水灾害的大幅增加。
穆尼奥斯说:“我们最近看到的这条河上最大的洪水，就其移动的水量而言，比我们过去500年看到的任何洪水都要大得多。”他和他的团队将百年一遇洪水风险增加的75%归因于人为对河流和周围土地的改变，统称为河流工程。
穆尼奥斯解释说，在密西西比河上所做的大部分工作都是为了使河流“通航”。他说:“我们已经使河流变得更直了，我们试图通过沿着河岸铺设混凝土垫来保持它的位置，当洪水泛滥时，我们用堤坝把所有的水保持在河道中，这样它就不会溢出到泛滥平原上。”“从理论上讲，正是这个河道化过程增加了流经河道的水量，以及洪水期间水流的速度。”
明尼苏达大学地理、环境和社会副教授斯科特·圣乔治(Scott St. George)对这篇论文进行了同行评审。他说，这项研究让我们第一次真正长期地看待密西西比河的洪水。
穆尼奥斯和他的同事“让我们有机会比较人们试图控制河流之前和之后的洪水。从500年的角度来回答现代洪水是否比过去发生的‘自然’洪水更严重这个问题是绝对必要的。”
作者:Allie Nicodemo