Исследователи изучают точки перелома в речных дельтах для лучшего управления рисками наводнений

Изменение климата не только приводит к повышению уровня моря, но и подвергает реки серьёзным испытаниям. Исследователи из Вагенингенского университета предупреждают, что реки становятся более уязвимыми к внезапным, необратимым изменениям, например, к спонтанному изменению русла.

Это происходит, когда экстремальное условие — например, пиковый уровень или расход воды — подталкивает реку к так называемой точке перелома (tipping point). Из-за изменения климата периоды сильных осадков всё чаще совпадают со штормами, что увеличивает риск наводнений, особенно в районах, где ландшафт был изменён человеком (дамбы, спрямлённые каналы). «Дамбы блокируют естественный принос песка и ила, необходимых для поддержания уровня дельты. Без этого осадка дельта медленно опускается, создавая уязвимую низменную зону — эффект «ванны», — объясняет исследователь дельт Тон Хойтинк.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Reviews Earth & Environment, учёные изучили процессы, ведущие к таким точкам перелома в дельтах. «Мы исследовали четыре сценария: образование глубоких эрозионных ям, изменение русла реки, быстрое увеличение мутности воды и затопление солёных маршей из-за проседания земли и размывания берегов. Точка перелома уже произошла в реке Эмс, сделав её постоянно мутной», — поясняет ведущий автор исследования, физический океанограф Роэланд ван де Вейсель.

Команда создала карту, визуализирующую уязвимость дельт по всему миру. Она учитывает объём осадка, заблокированного дамбами за последние 30 лет, учащение одновременных пиков речного стока и штормовых нагонов, а также ожидаемый подъём уровня моря в сочетании с проседанием суши. «Карта показывает, что в дельте Рейн-Маас за 30 лет поступление осадка сократилось на 70%, в основном из-за строительства дамб. При этом уровень моря растёт, а суша продолжает опускаться. Это факторы, способные подтолкнуть всю речную систему к точке перелома», — отмечает ван де Вейсель.

Хорошая новость в том, что существует решение: восстановление естественных процессов. «Иногда нужен небольшой толчок, чтобы запустить естественное восстановление. Мы можем использовать знания о негативной спирали, ведущей к точке перелома, чтобы в нужный момент подтолкнуть дельту в правильном направлении. Мы называем это «обратным переломом» (back tipping). Точки перелома могут быть не только негативными; мы можем использовать их и позитивно», — добавляет ван де Вейсель.