Междисциплинарная группа воссоздала колониальную гидрологию
Гидрологи, возможно, получили новый способ изучения исторических водных условий. Синтезируя современные данные с историческими записями, они могут воссоздавать широкие гидрологические тренды в региональном масштабе для периодов, по которым сохранилось мало данных.
Отсутствие надежных исторических данных может мешать пониманию гидрологами текущего состояния водных путей и их способности делать прогнозы на будущее. Это было характерно для рек северо-востока США в период с 1600 по 1800 год — от времени до прибытия первых европейских поселенцев до начала индустриальной эры.
«Историческая перспектива важна, потому что у людей выработался особый подход к воде, который может быть неустойчивым», — говорит доктор Чарльз Вёрёсмарти, профессор гражданского строительства в Инженерной школе Гроув Городского колледжа Нью-Йорка. «(Люди) часто воздействуют на систему, а затем тратят много денег на ее восстановление. Изучая, как системы развивались, мы можем посмотреть на успешные примеры прошлого и избежать проблем, возникающих сегодня и в других частях мира».
Профессор Вёрёсмарти был главным исследователем в работе, выполненной междисциплинарной группой ученых из 15 институтов. Это был один из двух проектов, финансируемых по программе NSF «Континентальные гидрологические процессы», и он является ключевым компонентом многовекового исследования водных путей на территории от штата Мэн до Чесапикского залива.
«Реконструкция позволяет выявить широкие гидрологические тенденции», — сказал Кристофер Л. Пасторе, историк из Университета Нью-Гэмпшира и автор-корреспондент отчета, опубликованного в этом месяце в журнале Environmental Science & Technology. «Мы закладываем основу для понимания общей картины: как американцы взаимодействовали с водными ресурсами и изменяли их на протяжении долгого времени».
Аспиранты, посещавшие летний институт в Массачусетском технологическом институте, разработали концептуальную модель и рекомендации. Они определили четыре основных фактора гидрологических изменений: гидротехническое строительство, изменение растительного покрова, изменение климата и принятие решений человеком. Последний фактор был всеобъемлющим, поскольку влияет на остальные три. Модель определила базовую среду для 1600 года и затем двигалась вперед.
Воздействие европейцев на водные пути ощущалось вскоре после их прибытия, отметил профессор Вёрёсмарти. Например, спрос на бобровые шкурки сократил их популяцию, а построенные бобрами плотины разрушились из-за отсутствия ухода. Следы этих изменений были картированы в региональном масштабе и оказались значительными.
Для разработки методологической модели команда сначала спроецировала известные наборы данных в географическую информационную систему (GIS) и провела симуляции с использованием гидрологических моделей, откалиброванных по современным наборам данных. Дополнительное подтверждение было достигнуто, например, с использованием британских переписных записей и местных хроник.
На их основе можно было оценить модели обезлесения и изменения местной гидрологии. Там, где это было возможно, эти гидрологические «снимки» масштабировались для получения выводов на большей территории.
Для применения модели команда разделила регион на три исторически последовательные суб-региона — Новая Англия, среднеатлантические колонии и район Чесапикского залива — и изучила влияние физических переменных, таких как почва и климат, а также социально-политических факторов.
Эти человеческие факторы оказали значительное влияние на гидрологическое развитие. В то время как тесно связанные религиозные общины Новой Англии сосредоточились на торговле мехом и заготовке древесины, в регионе Чесапика происходило широкомасштабное сведение лесов и посадка табака.
Помимо демонстрации того, как результаты исследований на основе современных наборов данных могут быть подтверждены свидетельствами историков окружающей среды для реконструкции гидрологии колониальной эпохи, эта работа «подчеркивает важность установления научных связей между естественными и гуманитарными науками».
«Это открывает дисциплины для новых способов мышления, — сказал профессор Вёрёсмарти. — Геоученые могут быть ориентированы на числовые данные, использование карт и другие количественные данные, в то время как историки берут нарративы и смотрят на другую информацию, чтобы построить картину».