Как усиление наводнений из-за изменения климата влияет на водные пути США

Дюрелл Скотт, доцент кафедры биологических системотехники и сотрудник Глобального центра изменений в Технологическом университете Вирджинии, стал ведущим автором исследования, опубликованного в журнале Nature Communications. Работа с беспрецедентной детализацией анализирует наводнения в континентальной части США, используя данные с 5800 станций мониторинга Геологической службы США (USGS). Было обработано более 2 миллиардов измерений.

Исследование показало, что с изменением климата наводнения учащаются, но не все они носят катастрофический характер. Мелкие реки и ручьи затапливаются чаще, чем крупные, но на более короткие сроки. Это создает смешанный эффект: частые разливы служат каналом для переноса питательных веществ и осадков между ландшафтом и руслом. С одной стороны, это формирует плодородные пойменные почвы, с другой — может приводить к избыточному поступлению веществ в реку, вызывая вредоносное цветение водорослей ниже по течению.

Ключевой вывод работы заключается в том, что обмен осадками и питательными веществами между рекой и поймой зависит не только от уровня паводка, но и от его продолжительности. «Если наводнения очень кратковременные, чистый результат — это больше поступление вещества с поймы в реку, чем его удаление», — пояснил Скотт. Для малых водотоков затопление обычно длится менее суток, что недостаточно для естественной очистки воды.

Это открытие имеет значение для проектов восстановления водно-болотных угодий. Эффективная реставрация должна выходить за рамки простого восстановления связи русла с поймой и обеспечивать более продолжительное и постепенное затопление для достижения баланса между временем затопления и поставкой питательных веществ. Исследование также указывает на необходимость пересмотра управления речными системами в условиях учащающихся паводков, чтобы сбалансировать экономическое развитие на поймах с социальными издержками от последствий наводнений.