In einer neuen Studie, die im Journal Nature Geosciences veröffentlicht wurde, untersuchten Forscher unter Leitung eines Sedimentologen von der Tulane University, warum sich die Flussläufe mäandrierender Flüsse mit der Zeit ändern und wie sie durch den Klimawandel beeinflusst werden könnten.
Chenliang Wu, ein Postdoktorand an der School of Science and Engineering, begann dieses Forschungsprojekt mit einer Betrachtung des Mississippis, bevor er weitere irdische Flüsse und alte Flussläufe auf dem Mars ergänzte.
Die Studie betrachtete insbesondere die Sinusförmigkeit, ein Maß dafür, wie sehr sich ein Fluss windet. Die Sinusförmigkeit von Flüssen verändert sich mit der Zeit, abhängig vom Alter des Flusses und von Umweltveränderungen. Einige dieser Veränderungen umfassen den Sediment- und Wassernachschub und die Vegetation, was alles durch den Klimawandel beeinflusst wird. Die Studie ergab, dass die Sinusförmigkeit mit den Veränderungen der Durchflussmenge im Verlauf der Zeit zusammenhängt. Flüsse besitzen abhängig von Umweltfaktoren unterschiedliche Wasserstände.
Die Wissenschaftler betrachteten Karten der Flüsse im zeitlichen Verlauf, indem sie historische Daten (bis ins 5. Jahrhundert) und Bilder (bis 1939) verwendeten. Sie nutzten Daten über 21 tiefliegende mäandrierende Flüsse. Im Fall der alten Flussläufe auf dem Mars verwendeten sie alte Flusskanäle, die bereits vorher anhand Fernerkundungsdaten identifiziert wurden.
Die frühzeitlichen Flussläufe auf dem Mars, unberührt von menschlichem Einwirken, gaben Wu und seinem Team ein System, um ihre Hypothesen über die Art und Weise der Veränderung von Flussläufen zu prüfen und zu untersuchen, wie sie aussahen, als sie austrockneten. Ihre Analyse ist auch ein Schritt vorwärts, um zu verstehen, wie das Hydroklima auf dem Mars aussah, als es dort noch Wasser auf der Oberfläche gab.
„Sie legt wirklich den Grundstein für weitere Themen, beispielsweise die Frage, ob die Umweltbedingungen auf dem Mars einst günstig für Leben waren“, sagte Wu.
Nach der Analyse der Flüsse trennten die Wissenschaftler sie in zwei Kategorien: veränderliche Sinusförmigkeit und konstante Sinusförmigkeit. Die Flüsse mit veränderlicher Sinusförmigkeit erreichen nie einen Ruhezustand, was bedeutet, dass ihre Windung sich weiter stetig veränderte. Die Flüsse mit konstanter Sinusförmigkeit erreichten einen Ruhezustand – ihr durchschnittlicher Wert blieb relativ konstant. Von den 21 untersuchten irdischen Flüssen zeigen 13 (inklusive des Mississippi) eine veränderliche Sinusförmigkeit, während acht Flüsse konstante Werte aufweisen.
Zu verstehen, welche Faktoren auf diese Eigenschaft von Flüssen einwirken, wird den Forschern und Ingenieuren Einblicke darin geben, wie sie in Zukunft mit Flüssen umgehen sollen. Es kann bei der Restaurierung, zukünftigen Infrastrukturprojekten und der Handhabung von Überflutungen helfen. Diese Einblicke können unschätzbar sein, um die Auswirkungen des Klimawandels zu minimieren.
Wenn aufgrund der Auswirkungen des Klimawandels Extremwetterphänomene häufiger stattfinden, werden Projekte wie dieses sogar noch wichtiger, was den Schutz und die Unterstützung von Menschen betrifft, die in Flussnähe leben. Einer Studie aus dem Jahr 2019 zufolge lebt die Hälfte der Weltbevölkerung in Flussbecken, von denen alle durch zukünftige Überflutungen aufgrund von extremen Wetterereignissen betroffen sein könnten.
(THK)
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