Образованные в самой нижней части реки, где ее течение замедляется и распространяется в море, дельты представляют собой богатые наносами, биоразнообразные районы, ценный источник морепродуктов, плодородную почву для сельского хозяйства и порты, важные для транспорта.По крайней мере, половина дельт во всем мире — это так называемые «дельты с преобладанием волн» — открытые для моря и подверженные воздействию волновой эрозии.
И еще много дельт попадут под господство волн, поскольку реки с плотинами несут все меньше и меньше наносов. В условиях потепления климата уровень моря повышается, а частота и сила штормов усиливаются, что создает угрозу для этих дельт, а также для людей и мест обитания, зависящих от них.«Волны — это неумолимая машина, изнашивающая побережье.
Они никогда не прекращаются», — говорит Ливиу Гиосан, геолог из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI). «Понимание того, как отложения питают низменности дельтовой равнины, имеет решающее значение для их защиты. Мы знаем, что скорость, с которой дельты пополняются в настоящее время за счет истощенных наносами рек, не может поспевать за эрозией, вызванной воздействием волн и повышением уровня моря. "Новое исследование, проведенное Джиосаном и его коллегами, документирует исторические данные о наносах вдоль дельты реки Дунай и предлагает простые и недорогие стратегии для других дельт, чтобы повысить их естественную способность улавливать наносы и поддерживать свои поймы.
Эта статья является единственной приглашенной исследовательской статьей в первом выпуске Anthropocene, нового журнала, посвященного проблемам «Эры людей», периода в истории Земли, который характеризуется беспрецедентным глобальным воздействием человека на окружающую среду. .Река Дунай и его дельта, являясь основным европейским водным путем для торговли между Востоком и Западом, были объектом наблюдений более ста лет.«Мы можем получить очень хорошее представление о том, что происходит на побережье, из длинной серии карт, старых и новых. Но мы мало знаем о дельтовой равнине, о том, какие отложения там были отложены и сколько, "- говорит Гиосан.
Используя это богатство исторических данных, а также анализ кернов отложений, команда собрала воедино всю историю роста и разрушения дельты Дуная как по естественным, так и по антропогенным причинам.Чтобы лучше понять циклы седиментации в дельтовой равнине, исследователи взяли образцы керна в репрезентативных участках водно-болотных угодий и озер и использовали радиоуглеродный анализ для определения возраста очень старых слоев в керне. Для более молодого материала радиоизотоп цезий-137 в активной зоне явился четким маркером времени и человеческой активности, начиная с испытаний ядерной бомбы в 1954 году, пика испытаний в 1964 году и взрыва ядерного реактора в Чернобыле в 1986 году.
«Мы смогли посмотреть на эту перегородку, сколько наносов осталось на равнине и сколько ушло на побережье в период до и после воздействия человеческой деятельности», — говорит он, что, по мнению исследователей, плохо понимается. в дельтах по всему миру.
Влияние человека на естественный процесс дельты может начаться еще 2000 лет назад, поскольку обширная вырубка лесов и возделывание сельскохозяйственных культур привели к тому, что большие количества наносов попали в Дунай и чрезмерно расширили дельту в Черное море.Совсем недавно, в 1960-х и 1970-х годах, люди оказали противоположное влияние на дельту, лишив ее наносов с помощью строительства плотин, таких как плотины Железных ворот — одни из самых больших в мире — и сотни других плотин, больших размеров. и небольшой, на притоках рек из Германии в Венгрию, в Болгарию и Румынию. По оценкам исследователей, строительство дамб уменьшило отложения на Дунае как минимум на 70 процентов.Данные из кернов позволили исследователям изучить периоды, когда люди начали проектировать естественные каналы дельты, чтобы улучшить производство рыбы.
В 1950-х годах было усилено прорезание каналов, чтобы обеспечить возможность промышленного рыболовства и эксплуатации богатых природных ресурсов.«Это была грандиозная интервенция, спонсируемая правительством, когда очень мелкие каналы, глубиной около метра, пересекали всю дельту», — говорит Гиосан. «Это позволило наводненной наносами воде Дуная проникнуть вглубь суши», отложив отложения и питательные вещества из реки и построив равнину.В ходе этого грандиозного, но непреднамеренного эксперимента исследователи обнаружили, что каналы, созданные людьми, отражают естественные каналы, которые образуются, когда ил, ил и песок создают рельефы, которые возвышаются над поверхностью поймы. Эти возвышенности отклоняют поток воды из реки, которая распространяется по суше, распределяя отложения и питательные вещества на равнине дельты.
"Если мы имитируем такую благоприятную ситуацию, типичную для молодых дельт, но необычную для зрелых или умирающих дельт, мы можем воспользоваться даже низким расходом наносов, которые у нас все еще есть на реках, и сохранить эти отложения в пойме, скорее чем потерять его в море », — говорит Гиосан.Исследователи подчеркивают, что с уменьшением поступления наносов и повышением уровня моря дельта должна прийти в равновесие на меньшей площади. Это означает, что, если не считать сложных инженерных решений, прибрежные районы не могут быть полностью сохранены на всем побережье какой-либо дельты. Однако исследователи отмечают, что большая часть отложений, разрушенных волнами, будет перемещаться вдоль побережья, где в какой-то момент образует новую сушу, такую как прибрежные равнины и песчаные преграды.
«Даже если мы восстановим весь запас наносов, очень немногие побережья дельты будут иметь шанс не отставать от волновой эрозии и повышения уровня моря», — говорит Гиосан. «Но при разумном и долгосрочном мышлении мы можем использовать природу для защиты биоразнообразия и продуктивности внутренних дельтовых равнин и в то же время позволить волновой эрозии создавать для нас новые прибрежные земли. Главное, что без такого перспективного планирования, большая часть наших бесценных дельт будет потеряна ».
