نهرهای سرچشمه معمولاً باریک ترین قسمت های شبکه های رودخانه ای هستند، اما بیشتر طول این شبکه ها را تشکیل می دهند. مدیران زمین برای حفاظت از این آب ها تلاش می کنند تا کل منطقه زهکشی رودخانه را دست نخورده نگه دارند.
یک پایگاه داده ملی حوضه آبخیز ایجاد شده توسط سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) یک مرجع ضروری برای درک این آب های بالادست است. با این حال، برخی از هیدرولوژیست ها تعجب می کنند که چگونه این نقشه ها کانال های باریک جریان های آب را به خوبی ثبت می کنند.
اکنون محققان دریافته‌اند که چقدر در حوزه آبخیز خلیج باتلاقی موبایل نادیده گرفته شده است و نشان می‌دهد که شبکه نهرها 2.4 برابر بیشتر از آنچه در پایگاه داده USGS نشان داده شده است. این کشف می‌تواند تلاش‌ها برای حفاظت از آبراه‌های آلاباما را در تمام طول آنها تغییر دهد. این تیم نتایج خود را در 9 دسامبر در نشست سالانه AGU 2024 ارائه کرد. در واشنگتن دی سی
از Trickles تا Torrents
دکتر می‌گوید: «رویکرد میدانی و سپس رویکرد مدل‌سازی وجود دارد. دانشجوی دلانی پترسون از دانشگاه آلاباما، که این مطالعه را رهبری کرد. و این بدان معنا نیست که شما نمی توانید با آن دو ازدواج کنید. استفاده از هر دو واقعاً مؤثر است.» پترسون و همکارانش از نقشه‌های میدانی جنگل‌بانان از رودخانه‌هایی که به خلیج موبایل می‌ریزند برای مدل‌سازی نقاط شروع جریان در حوضه استفاده کردند.
به عنوان بخشی از عملیات عادی قطع درختان و مدیریت زمین، جنگل‌بانان به میدان می‌روند تا جایی که نهرها جریان دارند را ثبت کنند. آنها همچنین یادداشت می‌کنند که چقدر و چند وقت یکبار آب در جریان جریان دارد. یک شرکت جنگلبانی 5800 نقشه از آن نقشه های حوزه آبخیز خلیج موبایل را با محققانی به اشتراک گذاشت که از آنها برای پیش بینی محل شروع نهرها در سراسر منطقه زهکشی استفاده کردند.
این یک “جزئی نقشه میدانی کاملاً بی سابقه” است.
پیترسون گفت: “این یک جزء نقشه میدانی بسیار بی سابقه است.” و ما در تلاش هستیم تا ببینیم آیا می توانیم از آن برای رسیدن به مدل های بزرگتر استفاده کنیم یا خیر.
از داده‌های میدانی، محققان به هر نقطه که یک نهر شروع می‌شود، نگاه کردند و از شیب تپه‌های اطراف برای محاسبه کل مساحتی که به آن نقطه می‌ریزد، استفاده کردند. آنها دریافتند که به طور متوسط، یک کانال در حوضه آبریز خلیج موبایل زمانی تشکیل می شود که آب را از 12 جریب (5 هکتار) زمین، به اندازه 9 زمین فوتبال آمریکایی جمع آوری می کند.
نقشه USGS که حوضه های آبخیز در ایالات متحده به هم پیوسته را پوشش می دهد، به اندازه نقشه های میدانی جزئیات دقیقی را ثبت نمی کند و بنابراین جریان های بالاتر در حوزه آبخیز را از دست می دهد. با وضوح پایین‌تر، سرچشمه‌های نهرها را نشان می‌دهد که از جایی شروع می‌شوند که آب از 91 هکتار (37 هکتار) زمین جمع‌آوری می‌شود. این منطقه بیش از 5 برابر بزرگتر از منطقه اطراف کاخ سفید است.
اما محققان دریافتند نقشه های میدانی کل منطقه ای را که به خلیج موبایل می ریزد را پوشش نمی دهد. آنها یافته‌های خود را با مدل‌سازی اینکه سرآب‌ها در کجا قرار می‌گیرند، در صورتی که سرچشمه‌ها از هر جایی که یک منطقه زهکشی بالادست 12 هکتاری (5 هکتاری) وجود داشته باشد، به جای تقریباً 91 هکتار (37 هکتار) که در سطح ملی مشاهده می‌شود، در کجا قرار می‌گیرد، افزایش داده‌اند. کارت
نقشه‌برداری و مدل‌سازی در مقیاس دقیق‌تر نشان داد که حوضه 2.4 برابر بیشتر از آنچه در نقشه مرجع USGS ظاهر می‌شود، کیلومتر جریان دارد.
حفاظت از زهکشی ها
پترسون گفت که این نگاه دقیق تر به بخش بالایی رودخانه ها می تواند به جنگل بانان کمک کند تا از فرسایش آنها محافظت کنند.
برش بدون دقت می تواند باعث رانش زمین شود زیرا ماشین های چوب بری و درختان قطع شده باعث سست شدن خاک سطحی می شوند. تنها یک رعد و برق بعدازظهر می تواند لایه هایی از رسوب را به سمت نزدیکترین جریان روان کند. سازمان جنگل‌های ایالات متحده با ایجاد مناطقی در اطراف جویبارها که به گفته آنها چوب‌برها دست نخورده باقی می‌گذارند، از این فرسایش جلوگیری می‌کند. تحقیقات پیترسون به مدیران زمین کمک خواهد کرد تا جویبارهای کوچکی را که جنگل های تجاری را قطع می کنند، پیدا کنند.
“شیوه ای که ما جنگل های خود را مدیریت می کنیم، مستقیماً حول نقشه های شبکه های جریانی ما متمرکز است.”
آدام پرایس، پژوهشگر هیدرولوژیست از خدمات جنگلی ایالات متحده در لاگراند، اوری که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «شیوه ای که ما جنگل های خود را مدیریت می کنیم، مستقیماً حول نقشه های شبکه های جریانی ما متمرکز است. پرایس گفت: «اگر شبکه‌های جریانی خود را در این مناطق بالادستی گسترش دهیم، میزان بافرها را افزایش می‌دهیم.
پترسون و همکارانش اکنون روش خود را در منطقه بزرگتری در جنوب شرقی ایالات متحده به کار می برند. این تیم 60000 نقشه از آبراه ها در این منطقه دارد که از زمین هایی که از جزایر صاف و شنی تا کوه های ناهموار اواچیتا آرکانزاس را در بر می گیرد، تصویربرداری می کند.
آنها همچنین تجزیه و تحلیل خود را فراتر از نگاه ساده به منطقه زهکشی گسترش می دهند تا بررسی کنند که چگونه دره های منحنی، شیب های تند و سایر متغیرها منشاء نهرها را دیکته می کنند.
– مارک دگراف، نویسنده علم
نقل قول: DeGraff، M. (2024)، Mobile Bay دارای جریان های منشعب بیشتری نسبت به نقشه های فدرال است. Eos، 105، https://doi.org/10.1029/2024EO240575. ارسال شده در 16 دسامبر 2024
متن © 2024. نویسندگان. CC BY-NC-ND 3.0
مگر اینکه غیر از این ذکر شده باشد، تصاویر مشمول حق چاپ هستند. هرگونه استفاده مجدد بدون اجازه صریح از صاحب حق چاپ ممنوع است.
متصل شد
