Logjamy wcale nie są zakorkowane, mówią geolodzy

zdjęcie przekrojów bali Pär Pärsson / Unsplash

Jedną z mniej znanych konsekwencji pożarów lasów są zatory – koryta rzek zatkane drewnem. Mechanizm jest prosty. Pożary lasów tworzą ogromne obszary martwego drewna. Zimą obfite opady śniegu prowadzą do lawin, które spychają tysiące spalonych kłód na dno dolin rzecznych, gdzie trafiają do wody.

Kiedy kłody ciągną się w poprzek rzeki, od brzegu do brzegu, rzeka nie może już płynąć. To właśnie ta formacja od dawna zawładnęła publiczną wyobraźnią: słowo logjam zaczęło oznaczać sytuację, w której ruch, fizyczny lub inny, jest niemożliwy.

Jako część naturalnego systemu odnawiania lasów, kłody przynoszą ogromne korzyści regionom dzikim. Ale mogą również powodować poważne problemy, gdy kolidują z łodziami, mostami lub innymi sztucznymi konstrukcjami. Dlatego desperacko potrzebne jest lepsze zrozumienie ich zachowania.

Oto Nakul Deshpande i Benjamin Crosby z Idaho State University w Pocatello, którzy twierdzą, że nikt nie badał sposobu, w jaki z biegiem czasu ewoluowały zacięcia. Nie na miejscu Mówią, że pomiary terenowe oceniły stopień zatrzymania w naturalnie uformowanym kłodzie.

Dzisiaj ci faceci to zmieniają, po raz pierwszy badając ewolucję zatoru. Ich świnka morska jest dżemem w Big Creek, dopływie rzeki Salmon w środkowym Idaho. Ich zaskakujący wniosek: zatory, które wyglądają na zablokowane, wcale nie są zablokowane. Zamiast tego kłody przemieszczają się w dół rzeki, choć powoli, napędzane przez przypływy i odpływy wody, gdy poziom rzeki podnosi się i opada.

Najpierw trochę tła. Kłody są stosunkowo powszechne w zlewni rzeki Salmon River, która odprowadza wodę o powierzchni 14 000 mil kwadratowych z lasów iglastych w środkowym Idaho. US Forestry Service szacuje, że obecnie w różnych dopływach zasilających rzekę znajduje się około 20 zatorów.

Deshpande i Crosby wybrali jeden na Big Creek, stromym, górzystym dopływie rzeki Middle Fork Salmon River. W 2014 roku, po kilku sezonach pożarów lasów i ciężkiej zimie, seria lawin śnieżnych dostarczyła dużą liczbę kłód do Big Creek.

W ciągu następnego roku inne kłody z dalszej części rzeki spłukały się i dołączyły do ​​zatoru. Dziś logjam zawiera ponad 1000 logów. Obejmuje szerokość rzeki i rozciąga się na ponad 70 metrów (230 stóp). Dla zwykłego widza jest solidnie zamknięty.

Deshpande i Crosby ustawili kamery do sfotografowania zacięcia w maju i czerwcu 2016 r. Wykorzystali zdjęcia do śledzenia pozycji i orientacji 132 kłód oraz do tworzenia poklatkowych filmów przedstawiających zjawisko. Zarejestrowali również natężenie przepływu i głębokość rzeki.

Ich wyniki stanowią ciekawą lekturę. Ich pierwszą obserwacją jest to, że kłody tworzą rodzaj wzoru w jodełkę. Dzieje się tak częściowo dlatego, że wiele dzienników jest dłuższych niż szerokość kanału. Tak więc jeden koniec kłody może unosić się i poruszać z prądem wody, podczas gdy drugi utknął na brzegu.

Oczywiście oznacza to również ruch. W rzeczy samej, Filmy poklatkowe Deshpande i Crosby wyraźnie to potwierdzają . Pomimo imiennika stwierdzamy, że dżem nie jest zacięty, jak mówią.

Zamiast tego kłody unoszą się i opadają wraz z poziomem wody, który zmienia się wraz z tempem topnienia śniegu. Naukowcy twierdzą, że w miarę jak woda podnosi się, a kłody ociągają się na dno i brzegi, spadają one razem w dół rzeki. W miarę ustępowania strumienia, a kłody ponownie łączą się z korytem i brzegami, kłody oportunistyczne osadzają się wśród sąsiadów.

Prowadzi to do cyklu przypinania, swobodnego przemieszczania się i dalszego przypinania, które zależy od przepływu rzeki.

To interesująca praca, która rzuca trochę światła na zaskakująco źle rozumiane zjawisko. Pokazuje również, w jaki sposób proces spinania, zatykania i pełzania jest podobny do zachowania innych nieuporządkowanych materiałów – nauka znana jako reologia ziarnista.

Może to pomóc inżynierom morskim lepiej zrozumieć, jak radzić sobie z zastojami i łagodzić szkodliwe skutki, jakie mogą mieć na sztuczne konstrukcje. Deshpande i Crosby twierdzą, że może to prowadzić do bardziej świadomych struktur retencji drewna do renowacji, projektowania pirsów mostowych, zarządzania korytarzami rzecznymi i łagodzenia zagrożeń powodziowych.

Ale czy to odkrycie kiedykolwiek zmieni powszechne użycie słowa logjam, to zupełnie inna kwestia.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1911.01518 : Logjamy nie są zablokowane: pomiary ruchów kłód w Big Creek, Idaho

ukryć