Harrison Tasoff, Kaliforniya Universiteti – Santa Barbara

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriCanutama (BR) yaxınlığındakı tək saplı Purus çayı üçün Addım-1 Şəkil Hazırlanması nümunəsi. A) NASA/USGS Landsat illik kompozisiya çatmaq üçün yaradılmışdır. B) Çayın məngənəsi boyunca illik kompozitin böyüdülmüş görünüşü. C) Yerüstü suyun mövcudluğu üçün 25 dörd etibarlılıq səviyyəsi baxımından kölgələnmiş, böyüdülmüş görünüş üçün çayın ikili maskaları. Kredit: Elm (2025). DOI: 10.1126/science.ads6567

Çaylar Yerin damarlarıdır. Su, çöküntü və qida maddələri dağlardan dənizə gedərkən öz-özünə müxtəlif, dinamik kanallara çevrilir. Bəzi çaylar tək bir cığır açır, digərləri isə çoxlu toxunmuş iplərə bölünür. Bu kanal nümunələri bütün dünyada çay dəhlizləri boyunca yaşayan üç milyarddan çox insan üçün daşqın risklərini, eroziya təhlükələrini və ekosistem xidmətlərini formalaşdırır.

Bəzi su yollarının niyə tək kanallar əmələ gətirdiyini, digərlərinin isə çoxlu saplara bölündüyünü anlamaq bir əsrdən artıqdır ki, tədqiqatçıları çaşdırıb. Santa Barbara Universitetinin coğrafiyaşünasları bu yaxınlarda çay davranışının bu aspektini nəyin diktə etdiyini müəyyən etmək üçün 36 illik qlobal peyk görüntüləri ilə 84 çay boyunca ip dinamikasının xəritəsini çəkdilər.

UCSB-də doktoranturadan sonrakı tədqiqatçı kimi bu araşdırmanı aparan aparıcı müəllif Austin Chadwick, “Biz aşkar etdik ki, çaylar sahillərini əks sahillərində çöküntü yatırdıqlarından daha tez aşırsa, bir neçə kanal inkişaf etdirəcək. Bu, kanalın zamanla genişlənməsinə və bölünməsinə səbəb olur”.

“Science” jurnalında dərc olunan nəticələr çaylar elmində uzun müddətdir davam edən çətinliyi həll edir. Onlar həmçinin təbii təhlükələr və çayların bərpası səyləri haqqında məlumat verirlər .

İki növ çay

Yer alimləri uzun müddətdir ki, çayları tək və çoxkanallı kateqoriyalara bölürlər və ümumiyyətlə, ikisini ayrı-ayrılıqda araşdırırlar. Hər iki növ digərini açıq şəkildə üstələsə də, dünyanın ən böyük çaylarının əksəriyyəti çoxkanallıdır. Diqqətçəkən istisna ABŞ-da çoxlu çay araşdırmalarının aparıldığı tək kanallı Missisipi çayıdır.

Sahə tədqiqatlarının əksəriyyəti qismən daha sadə olduqları üçün tək yivli çaylara yönəlmişdir. Eyni zamanda, laboratoriya tank təcrübələrində tək yivli kanalların yenidən yaradılması problemlərinə görə eksperimental iş çoxillikli çaylara yönəldilib.

Məhz Minnesota Universitetinin St. Enthony Falls Laboratoriyasında bu tank təcrübələrindən biri üzərində işləyərkən Chadwick bu tədqiqat üçün ilham aldı. Laboratoriyada çoxkanallı çayları araşdırarkən onların daim genişləndiyini və parçalandığını müşahidə etdi.

“Başımı divara çırpırdım, çünki çöküntüdən daha çox eroziya ölçməyə davam etdim. Və bu, məktəbdə bizə öyrədilmədi” deyə xatırladı. “Bu, məni Ordu Korpusundan bəzi köhnə kitabları və digər mənbələrdən çöküntüdən daha çox bank eroziyasının olduğu nümunələr haqqında oxumağa vadar etdi.” Nəhayət, bunun təbiətdə baş verib-vermədiyi ilə maraqlandı.

Bu, elmi metodun klassik nümunəsi idi: “Siz laboratoriya şəraitində bir fərziyyə yaradırsınız və sonra onu təbiətdə sınaqdan keçirə bilərsiniz” dedi həmmüəllif, UCSB-nin keçmiş doktorantı, ən yaxşı dissertasiya üçün Lancaster mükafatını alan Evan Greenberg.

2.300.000 futda uzunmüddətli məlumatlar

Komanda dünyanın müxtəlif bölgələrindəki 84 çaya fokuslanaraq Google Earth Mühərriki anbarında yerləşən Landsat məlumatlarından istifadə etdi. Onlar hissəcik təsvirinin velosimetriyası adlanan görüntü emal alqoritmindən istifadə edərək hər çayın sahillərində eroziya və çökməni izlədilər. Müəlliflər bu alqoritmi (əvvəlcə mayenin laboratoriya fotoşəkillərində hissəciklərin hərəkətini izləmək üçün nəzərdə tutulmuş) öz daşqınlarının peyk şəkillərində kanal mövqeyini izləmək üçün uyğunlaşdırdılar.

Tək yivli çaylarda eroziya və çökmə balanslaşdırılmışdır. Nəticədə, kanalın eni sabit qalır və bu çayların öz döngələrinə əyilməsinə və landşaft boyunca geniş, dolambaclı yollar əmələ gəlməsinə imkan verir. Bunun əksinə olaraq, sahil eroziyası çoxkanallı çaylarda çöküntüləri üstələyir və bu, müəyyən bir kanalın zamanla ikiyə bölünənə qədər genişlənməsinə səbəb olur. Nəticədə, çoxkanallı çaylar daşqın düzənliyindən çox uzaqlara keçməzdən əvvəl kanallarını dəyişdirirlər.

Bu dinamikaların hər biri çay sabit vəziyyətdə olduqda baş verir (nə böyüyür, nə də kiçilir).

UCSB-nin coğrafiya üzrə dosenti, baş müəllif Vamsi Ganti izah edir: “Bu, çoxilli çayların orta hesabla su qazanmasına bənzəmir. Onlar hələ də zamanla eyni miqdarda su ötürürlər, lakin onlar bunu daim ayrı-ayrı sapların ölçüsünü qarışdırmaqla edirlər”.Oyna

00:00

00:08SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaKredit: Elm (2025). DOI: 10.1126/science.ads6567

Müəlliflər eroziyanın çöküntüdən çox olduğunu deyəndə, çayın sahillərini nəzərdə tuturlar. Çoxkanallı çaylar üçün sahillərdən eroziyaya uğramış əlavə çöküntü çayın dibində yenidən çökdürülür və nəticədə müxtəlif kanalları ayıran adalar və barlar əmələ gəlir.

Tədqiqatçılar eroziya-çökmə tendensiyası üçün bir neçə istisna hesab etdilər, lakin onlar aşkar etdilər ki, onların hər biri çayı təbii sabit vəziyyətindən çıxaran su hövzəsində aşkar dəyişikliklərlə üst-üstə düşür. Məsələn, Braziliyadakı San-Fransisko çayı digər çoxkanallı çaylar kimi həddindən artıq eroziyaya məruz qalmadı, çünki çay onun baş sularının bəndlənməsinə və suvarma üçün suyun çıxarılmasına cavab olaraq daralır.

“Bir çayın tək və ya çox yivli olmasına səbəb olan sual geomorfologiya sahəsi qədər köhnədir” dedi Qanti.

Ümumiyyətlə, coğrafiyaşünaslar çayın dinamikasını saysız-hesabsız dəyişənlər, o cümlədən aşağı yamac, su axını sürəti, çöküntü növü və sahil sabitliyi baxımından başa düşmüşlər. Yeni model çay tipini yalnız çökmə və eroziya arasındakı tarazlıq baxımından izah edir. Müxtəlif coğrafi faktorlar bu tarazlığa təsir edərək, nə üçün xüsusi mühitlərin müəyyən növ çaylara üstünlük verdiyini izah edir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Çaylara axmağa yer vermək

20-ci əsrdə çoxlu çaylar öz tarixi daşqın düzənliklərindən ayrılaraq dar kanallara çevrildi. Bu, məskunlaşma üçün daha çox torpaq tələb edir və çay yaxınlığında yaşamaq üçün xarakterik olan bəzi təhlükələri azaldır. Bununla belə, bu, sahilyanı ekosistemlər üçün fəlakətlidir və hətta uzunmüddətli təhlükələri daha da artıra bilər. Çayın düzənliyindən kəsilməsi çöküntünün çay yatağında çökməsi, çayı qonşu, çöküntüdən ac qalan sel sahəsinə nisbətən yüksəltməsi deməkdir. Bu, daşqın və ya su axınının sıradan çıxması halında onun sahildən tullanmaq ehtimalını artırır, komanda bu fenomeni dərindən araşdırıb.

“Katrina qasırğasını nəzərdən keçirək” dedi Çadvik. “Dərs qırılanda, qismən geniş daşqın baş verdi, çünki daşqın düzənliyi Mississippi ilə çox uzun müddət kəsildi və çaya nisbətən batdı və sel sularının orada gölməçə olmasına imkan verdi.”

Kanallaşdırılmış çayları sel düzənləri ilə birləşdirmək və onlara hərəkət etmək üçün daha çox yer vermək üçün artan səylər var. Təbiətə əsaslanan bərpa səyləri müəyyən bir çayın təbii vəziyyətinə qayıtması üçün nə qədər geniş dəhlizin lazım olduğunu və bunun üçün nə qədər vaxt lazım olduğunu müəyyən etməyi tələb edir.

Çay dinamikasına dair yeni anlayışları ilə komanda bunun üçün çayın kanaldan nə qədər vaxt ayrılması kimi dəyişənləri ehtiva edən bir düstur hazırladı. Formula həmçinin çayın tək və ya çoxkanallı vəziyyətə qayıdışını təsvir edir. Onlar peyk müşahidələri əsasında müxtəlif növ çaylar üçün bərpa eni və vaxtını hesablayıblar.

Çadvik, Qanti və Qrinberq tapdılar ki, çayın öz təbii davranışını bərpa etmək üçün lazım olan vaxt və məkan tək və çoxillik çaylar arasında geniş şəkildə dəyişir. Tək yivli çay, eyni axın gücünə malik çoxillik çay kimi özünü bərpa etmək üçün təxminən on qat daha çox yer və vaxt tələb edir ki, bu da axının çöküntüləri aşındırmaq və hərəkət etdirmək üçün malik olduğu enerji miqdarıdır.

Məqalənin fikirləri infrastruktur və canlandırma layihələrini istiqamətləndirə bilər. Müəlliflər tərəfindən hazırlanmış düstur mühəndislərə və alimlərə bərpa layihəsinin ehtiyac duyacağı genişliyi , layihənin mümkünlüyünü və qiymətində həlledici amili hesablamağa imkan verir. Təhlil həmçinin siyasətçilərə bərpa üçün namizədləri prioritetləşdirməyə kömək edə bilər. Tədqiqat, bərpa və təhlükənin azaldılması tarixən tək yivli kanallara yönəlib, lakin çox yivli su yolları üzrə layihələrə keçid daha aşağı xərclər üçün daha çox gəlir gətirə bilər.

Əslində, komandanın tapıntıları göstərir ki, çayın bərpası gözləniləndən daha az xərc tələb edə bilər. Xüsusilə ABŞ-ın qərbində bir çox tək yivli çayların insan müdaxiləsindən əvvəl tarixən çoxillikli olduğu barədə artan etiraflar var . Məsələn, Los-Anceles çayının 1930-cu illərdən, kanalizasiya edilməzdən əvvəl çəkilmiş fotoşəkilləri onu çoxlu iplərlə göstərir. Çadvikin izahatına görə, hazırda çox böyük və ya bahalı hesab edilən bir layihə, çay səhv təsnif olunarsa, həqiqətən əlverişli ola bilər.

Gantinin laboratoriyası hazırda çayların sürətlənməsini və yavaşlamasını, həmçinin çayın zamanla malik olduğu sapların sayındakı dəyişiklikləri öyrənir. “Bu müvəqqəti meyllər, ehtimal ki, iqlim dəyişikliyi və insan müdaxiləsinin çay dinamikasına necə təsir etdiyini göstərən imzalardır” dedi.

Çadvik hələ də eroziyanın bəzi çaylarda çöküntüləri üstələməsi ilə maraqlanır. O, Kolumbiya Universitetinin Lamont-Doherti Yer Rəsədxanasında doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı alim kimi çoxillik çayların müxtəlifliyini daha da araşdırmağı planlaşdırır və onların necə əmələ gəlməsinə xüsusi maraq göstərir. Bu arada, hazırda Jet Propulsion Laboratoriyada (JPL) olan Greenberg, çaylarda çöküntülərin daşınmasını ölçmək üçün uzaqdan zondlamadan istifadə edir. O, həmçinin bəndlərin zamanla çayın formasına və çay dəhlizinin inkişafına necə təsir etdiyini araşdıran işi bitirir.

Çaylar bəşər tarixində mühüm rol oynamışdır. Bərəkətli düzənliklərində yetişdirdiyimiz zəmiləri suvarır, mallarımızı o tərəf-bu tərəfə aparırlar. Amma onlar da şəhərlərimizi su basıb, köhnəlmiş kanalları birdən-birə tərk edirlər. Çaylar haqqında daha çox öyrənmək bizə görünməmiş dəyişiklik dövründə bu civə təbii xüsusiyyətləri ilə daha yaxşı bir yerdə yaşamağa imkan verəcəkdir.

Daha çox məlumat: Austin J. Chadwick et al, Single- and multithread rivers from the (im)balance between lateral erosion and accretion, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ads6567

Jurnal məlumatı: Elm 

Kaliforniya Universiteti – Santa Barbara tərəfindən təmin edilmişdir