Исследование ученых из Университета штата Луизиана и Университета Индианы позволяет получить новую информацию о том, какую роль сыграл человек в масштабной потере земель в дельте реки Миссисипи - важную информацию для определения путей решения кризиса.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Sustainability, сравнивается влияние различных действий человека на потерю земель и объясняются исторические тенденции. До сих пор ученые не знали, какие факторы, связанные с деятельностью человека, являются наиболее значимыми, и почему наиболее быстрая потеря земель в дельте реки Миссисипи произошла в период с 1960-х по 1990-е годы, а затем замедлилась.

"То, что мы обнаружили, действительно удивительно", - сказал Дуг Эдмондс, ведущий автор исследования и доцент кафедры наук о Земле и атмосфере в Университете Индианы в Блумингтоне. "Заманчиво связать кризис потери земель со строительством плотин в бассейне реки Миссисипи - в конце концов, плотины значительно уменьшили количество осадочного материала в реке Миссисипи. Но в конечном итоге строительство дамб и добыча недр привели к еще большей потере земель".

Современная дельта реки Миссисипи сформировалась за последние 7 000 лет в результате осаждения осадочных пород из реки вблизи побережья Персидского залива. Но из-за усилий человека по использованию реки и защите населенных пунктов, накопление осадочного материала больше не является достаточным для поддержания дельты. В результате, по данным Управления по защите и восстановлению побережья Луизианы, с 1930-х годов прибрежная Луизиана потеряла около 1900 квадратных миль суши.

Исследование показало, что только около 20% потери земли связано со строительством плотин, в то время как строительство дамб и добыча недр, таких как нефть и газ, составляют около 40% потери земли в дельте реки Миссисипи. Исследование также предполагает, что наиболее быстрая потеря земель и недавнее замедление темпов может быть связано с сокращением добычи ресурсов недр.

Для проведения исследования ученые воссоздали картину потери земель в районе дельты реки Миссисипи, называемом бассейном Баратария. Они использовали модель, описывающую бюджет отложений, который представляет собой баланс между отложениями, поступающими в прибрежную систему и выходящими из нее. Используя эту модель, они оценили влияние строительства дамб и плотин и добычи недр на потерю земель.

Руководителями исследования были Роберт Р. Твилли, профессор океанографии и прибрежных наук и временный вице-президент по исследованиям и экономическому развитию; Самуэль Дж. Бентли, профессор и заведующий кафедрой осадочной геологии Билли и Энн Харрисон; Кехуи Сюй, директор Института прибрежных исследований ЛГУ и заслуженный профессор океанографии и прибрежных наук Джеймс П. Морган, а также выпускник факультета гражданского и экологического строительства ЛГУ Кристофер Г. Сиверд, который является инженером по прибрежным вопросам в компании Moffatt & Nichol.

"Это исследование подчеркивает важность проведения широкого системного анализа сложных проблем, чтобы мы действительно могли быть уверены в решениях, которые мы предлагаем, чтобы обратить вспять потерю земель и защитить наши земли и людей", - сказал Твилли. "Есть вероятность того, что отвод рек может оказать большее влияние на создание водно-болотных угодий, чем мы предполагали".

В Генеральном плане развития прибрежных районов Луизианы на 2023 год приоритетным является восстановление процессов, которые естественным образом формируют землю в дельте. Средне-Баратарийский отвод наносов, который является крупнейшим проектом по восстановлению прибрежных земель в Луизиане стоимостью более 2 миллиардов долларов, будет сбрасывать наносы и воду из реки Миссисипи в прилегающий бассейн Баратария.

"Наша работа показывает, что Средне-Баратарийский отвод наносов является подходящим инструментом для работы, чтобы противостоять потере земли из-за проседания и повышения уровня моря", - сказал Бентли. "В целом, это исследование предлагает, возможно, более радужные перспективы, чем некоторые другие анализы, относительно наших возможностей по инженерному сотрудничеству с природой, чтобы обратить вспять потерю земель".

Поскольку добыча ресурсов в последние годы сократилась, относительное влияние дамб на потерю прибрежных земель Луизианы имеет тенденцию к увеличению. Однако это влияние потенциально может быть компенсировано за счет отвода осадков.

"Полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что отвод осадков в Средней Баратарии и другие отводы осадков вдоль реки Миссисипи обеспечат долгосрочные возможности для строительства земель и уменьшат будущие потери земель в юго-восточной Луизиане", - сказал Сиверд.