השפעת תהליכים פלוביאליים על האבולוציה של הנוף

מה הם תהליכים טבעיים?

תהליכים פלוביאליים מתארים את האינטראקציות המורכבות בין מים זורמים לבין פני השטח של כדור הארץ, כולל שחיקה, תחבורה סימנט, ופירוק בתוך מערכות הנהר. תהליכים אלה פועלים בטווח עצום של קשקשים מרחביים וזמניים - מתשובות מהירות במהלך אירועי סערה ועד לטרנספורמציות הדרגתיות לאורך מיליוני שנים.הבנת שטף הוא חיוני להבנת האופן שבו מתפתחות נופים, איך מערכות אקולוגיות הנהר, וכיצד מערכות אנושיות משפיעות.

בליבתם, תהליכים פלוביאליים כרוכים בתנועת המים הנושאת ⁇ , לעצב מחדש עמקים, שיטפונות, בשוליים החוף. תהליכים אלה מונעים על ידי הכבידה, שחרור מים, אספקת מים, ואת המאפיינים הפיזיים והכימיקליים של קרקעית הנהר ושטח שמסביב.

סוגים של שפעת

נהרות ונהרות מחריבים את הערוצים והבנקים שלהם באמצעות כמה מנגנונים נפרדים אך קשורים:

(FLT:0) הפעולה ההירופולטית: FLT:1 הכוח המכאני של העברת מים מתפזרים ומרים שברים רוק ומשקעים ממיטת התעלה והבנקים.תהליך הזה יעיל במיוחד במהלך אירועי זרימה גבוהים כגון שיטפונות.
(ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) Attrition:0) , כאשר חלקיקים של משקעים מתנגשים זה עם זה במהלך תחבורה, הם פורצים לתוך דגנים קטנים יותר, חלקה יותר. איטריציה מפחיתה בהדרגה את גודל החלקיקים במורד הזרם ותורמת לדור של סילט דק וחימר.
(FLT:0) solution (שחיקה ⁇ ): מים, במיוחד כאשר מעט חומצי, מתמוסס מינרלים כהלוליים כגון אבן גיר ודומיט.תהליך זה מרחיב שברים ומפרקים, משחק תפקיד מפתח בהתפתחות של נופים קרסט מאופיין על ידי מערות, חורות, וזרמים תת קרקעיים.

מנגנוני שחיקה אלה פועלים לעתים קרובות בו זמנית, מעצבים את מורפולוגיה ערוץ ומשפיעים על אספקת המשקעים במורד הזרם.

המונחים: tichanism

לאחר שמשקעים מאומנים על ידי מים זורמים, הוא נוסע למטה הזרם דרך ארבעה מצבי תחבורה עיקריים, כל אחד תלוי בגודל של סימנט ומהירות זרימה:

(ב) ⁇ :0 (התחילות: ⁇ ) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) altation:0) , חלקיקים בגודל בינוני כמו חול הופ או קפיצה לסירוגין לאורך המיטה, הרים בקצרה על ידי הדופקים הסוערים. סולטנות שולטת בנהרות חמורים וחוליים רבים, לתרום באופן משמעותי לעומס מיטה.
(FLT:0) spension: 1FLT:1 חלקיקים יפים כגון silt ו חימר מושעה בתוך עמודת המים על ידי זעזועים, נותן למים מראה סוער, בוץ.
(ב) ⁇ :0) ⁇ : (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הממשק בין שחיקה, תחבורה של סימנט, ופירוק קובע האם להגיע לנהר הוא באופן פעיל (degradational), בניית סימנט (aggradational), או במאזן דינמי.גורמים כגון שחרור variability, זמינות זרע, מדרון ערוץ, וגודל גרגר חידה למשול איזון זה.

תפקיד הנהרות בתצורת נוף

נהרות הם בין סוכני גאומורפי החזקים ביותר על פני כדור הארץ, לעצב מחדש ללא הרף נופים דרך זרימתם.ממעברים עמוקים להובלת מצפות פורייה ומערכות דלה מורכבות, תהליכים פלוביאליים יוצרים עיוותים מגוונים המשפיעים על מערכות אקולוגיות והתנחלויות אנושיות כאחד.

טיהור עמק ופירוק

באזורים הרריים ויבשים, נהרות בעיקר erode אנכי, תוך חתירה לתוך סלע כדי ליצור עמקים צרים, חד-צדדיים בצורת V. זה נפילה מונעת על ידי ⁇ הנהר, השחרור, ואת ההתנגדות של סוגים סלעיים בסיסיים.על פני סולם זמן גיאולוגי, ectonic uplifts יכול rejunate נהרות, להגדיל את הכוח החמקמק שלהם ועמקים עוד יותר.

ככל שהתקדמות אי-החיקת המאוחר הופכת להיות חשובה יותר ויותר, העמקים רחבים ויצירת הצפות רחבות יותר.הקניון הגדול בדרום-מערב ארצות הברית מדגימה את התהליך הזה, שבו נהר קולורדו הסתבך מעל ל-1,800 מטרים לתוך רמת קולורדו, וחושף שיא אסטרוגרפי המשתרע על פני כמעט שני מיליארד שנים.

מנדרות ואגמים Oxbow

על מדרונות עדינים ו ⁇ נמוך יותר, נהרות לעתים קרובות לפתח nds חטא הנקרא meanders. עקומות אלה תוצאה של שחיקה שונה ו deposition לאורך הנהר banks: זרימה מהירה יותר על הגדה החיצונית bend nd sdes את הבנק, בעוד לאט זורם על הפקדות הפנימי bend להפקיד, להרכיב ברים נקודה.

עם הזמן, מלנדרים נודדים מאוחר יותר ולמטה הזרם.כאשר שני צנדים גדלים קרוב יותר, הצוואר הצר של לולאה מלנדר ניתן לפרוץ במהלך אירועי זרימה גבוהים, חיתוך הלולאה ויצרו אגם oxbow. האגמים דמויי סלע אלה הם תכונות נפוצות נופים מבולטים כגון עמק מיסיסיפי התחתון, מתן בתי גידול יבשתיים חשובים.

נהרות אמיצים

במערכות הנהר עם שפע של אספקת זרע ושחרור משתנה מאוד, הערוצים החריפים לעתים קרובות לפתח.נהרות אלה מורכבים ממספר רב, בין ערוצים מעצימים שהופרדו על ידי שינוי ברים של סימנט עשויים מחצב וחול. נהרות מבולדים נמצאים בדרך כלל במישורים מלוטשים החוצה, חזיתות הרים מרדן, ואזורים עם הקלה גבוהה ומסירה מהירה.

נהר ברהמנבאפוטרה בדרום אסיה הוא דוגמה קלאסית למערכת הנהר החריפה.ערוציה משתנים כל הזמן ומשחזרים את ההפקדות של הסדימנט, המשפיעות באופן משמעותי על החקלאות המקומית ועל דפוסי ההתנחלויות.הטבע הדינמי של נהרות מצופים משקף את האיזון בין עומס הסימנט לבין אנרגיה.

אוהדים ודלתות

כאשר נהר יוצא עמק הרים מוגבל ונכנס למישורים רחבים יותר, המהירות שלו יורדת בפתאומיות, מה שגורם למשקעים להיות מופקדים בצטברות בצורת מאוורר הידועות כמעריצים הכלובים.תכונות אלה אופייניות לאזורים צחיחים למחצה כמו אגן וטווח של מחוז מערב ארצות הברית.

לעומת זאת, כאשר נהרות זורמים לתוך גוף של מים כגון אגמים או אוקיינוסים, סימנט מתיישב כדי ליצור דלטס. דלתא מורפולוגיה משתנה במידה רבה בהתאם לאספקת הזרע, אנרגיית הגל, הגאות ותצורת אגן.

(ב) [15] ,ברדפוט דלה: 1FLT: 1 הנהר מיסיסיפי דלה כולל ערוצי הפצה כגון ציפור טוסים, נוצר תחת שליטה בנהר חזק וגל חלש או השפעה tidal.
(ב) ⁇ :0; ⁇ ⁇ : ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) ,Tide-dominated delta:cioFLT:1) The Ganges-Brahmaputra Delta, הגדול בעולם, מעוצב על ידי אינטראקציות מורכבות של גאוות, עומסי שפל, ושחרור מונחה על ידי מונסון.

דלתא הן מערכות אקולוגיות חיוניות ותמיכה באוכלוסיות אנושיות צפופות, אך הן פגיעות מאוד לעלייה ברמת הים ולרעבת המשקעים.

גורמים המשפיעים על תהליכים פלוביאליים

העוצמה והסגנון של שחיקה פלוביאלית, תחבורה ופירוק נשלטים על ידי משחק מורכב של גורמים טבעיים ואנתרופולוגיים.

אקלים אקלים אקלים

אקלים שולט במשטרי שחרור הנהר, בדפוסי המשקעים ושיעורי מזג האוויר.אזורים הטרופיים חווים גשמים גבוהים, קידום מזג אוויר כימי עמוק ותחבורה מהירה של סימנטליזציה הים התיכון מציגים את יכולת המשקעים עונתית, עם אירועים אינטנסיביים אך קצרים. אזורים אריד מאופיין על ידי מצפות בלתי מקבילות אך קיצוניות שמגמלות כמויות גדולות של סיעור בתקופות קצרות.

שינויים האקלים לטווח ארוך, כולל מחזורי קרח-גזעיים, השפיעו עמוקות על מערכות פלוביאליות. במהלך קרחונים מקסמה, הגדלת שחרור מים היתוך וזמינות של משקעים הובילו להיקף של עמקים עמוקים והיווצרות של מישורים נרחבים שטיפתיים.

גיאולוגיה וסולס

הסוג והמבנה של סלעים בסיסיים משפיעים מאוד על שחיקה הנהר ומורפיות הנוף. רך, בלתי פתור כגון מפרקים, תקלות, ומטוסים מתפתלים במהירות, בעוד סלעים קשיחים, גבישיים כמו גרניט מתנגדים לחתוך.

מרקם סויל ותכנים אורגניים משפיעים על פני השטח, חדירה, ואספקת זרע לנהרות.קרקעות מפותחות עם חומר אורגני גבוה לקדם חדירה ולהפחית את השחיקה, בעוד אדמה מוזנחת או קומפקטית משפרים את הפטורים ואת המשקעים פלוקס.

גידול

צמח ממלא תפקיד קריטי בייצוב קרקעות וregulating תהליכים פלוביאליים.שורשי הצמח כופים חלקיקי אדמה, צמצום גבעות ושחיקה בנקאית. Forest canopies ליירט גשם, מסובכים את השפעתה ועודד חדירה.

לעומת זאת, מחיקת וניקוי הקרקע מאיצים את שחיקה ואספקת המשקעים לנהרות.לדוגמה, הסרת צמחייה ילידת לחקלאות או פיתוח עירוני לעתים קרובות גורמת לעומסי משקעים גבוהים יותר, ושינתה את מורפולוגיה ערוץ.

Topography ו אגן Morphometry

גודל אגן, צורה, מדרון, הקלה להשפיע על התגובה הידרולוגית ודינמיקה של סיג 'דפס לייצר מפלט מהיר ומהירויות זרימה גבוהות, קידום incision ו-Sidment תחבורה. אגן גדול יותר יכול לשלב טריbutaries מגוונים, המשפיע על הפרידה variability. Drainage צפיפות - את אורך מוחלט של זרמים לכל אזור - מקטין את היעילות של שחיקה ונפיחות במהירות להגיב אגן.

ההשפעה של פעילות אנושית על תהליכים פלוביאליים

פעילות אנתרורופוגנית שינתה באופן משמעותי את מערכות פלוביות ברחבי העולם, שינוי תהליכים טבעיים ואתגרים מעוררים לניהול נהרות ובריאות המערכת האקולוגית.

סכרים ואסיר

דמס מלכודות כמויות עצומות של סימנט אשר אחרת לחדש את בתי הגידול הזרם כגון חופים, שיטפונות, ודטס. גלובלly, זעזוע המאגר הפחית את השטף של הסדמנט לאוקיינוסים בכ-20-25%.החילה זו גורמת לעתים קרובות לרעבת סחף ערוץ, הידוע בשם "שחיקה של מים נקיים", כמו משקעים מים מפוסקים את הנהרות ואת הבנקים.

דוגמאות בולטות כוללות את נהר קולורדו מתחת ל סכר קניון גלן, שבו אובדן של סנדברים השפיע על בתי גידול אקולוגיים בתוך הגרנד קניון, ואת נהר הנילוס במורד הזרם של סכר גבוה אסואן, שבו מלכודות המשקעים הובילו לשחיקה דלה ונסיגת החוף.

ערוצים ו Levees

מאמצי אנוש לשלוט בנהרות לניווט, הגנה על הצפה, וחקלאות מעורבים ביישר ערוצים, להעמיק את המיטות, ולבנות לוציאות.שינויים אלה מגבירים את מהירות זרימת זרימת האוויר ואת יכולת התחבורה של המשקעים, לעתים קרובות העברת הסיכון לשיטפונות במורד הזרם.

לווים מגבילים נהרות בתוך מסדרונות צרים, מונעים מבוללת בנקאות טבעית ופירוק שמרכיבים את ההצפות.בזמן, הצטברות של הצטברות בתוך ערוצים מרוסנים יכולה להעלות את הנהר מעל הנוף שמסביב, כפי שנצפה לאורך המיסיסיפי והנגאהיר He (נהר צהוב) מגבירה את הסיכון של פגיעה קטסטרופלית בהשלכות הרסניות.

שינוי הקרקע

שינויים בשימוש בקרקע, כגון מחיקה, כרייה וחקלאות אינטנסיבית, יש שחיקה מואצת ומשלוח מוגבר של זרע לנהרות.לדוגמה, טיפוח נרחב ברמת הלוס בסין גרם לשחיקה חמורה, היווצרות גרילה ונהרות עם יתר של חילול-היבשה.

לעומת זאת, התחדשות, צמת, וניהול קרקעות בר קיימא יכול להפחית את שערי השחיקה ולשפר את בריאות הנהר, כפי שניתן לראות בחלקים של ההרים Appalachian. Urbanization מציג משטחים בלתי מזיקים אשר מגבירים את נפח הריצה ואת המהירות, המוביל לשיטפונות תכופים יותר והשפלה ערוץ.

שינויי אקלים

שינויי האקלים הגלובלי משנים את דפוסי המשקעים, תזמון השלג, ואיזון המוני של הקרחון, עם השלכות עמוקות על מערכות פלוביאליות. ריברס שנמאס להם מקרחונים בהמלאיה, אנדס והאלפים חווים בתחילה פריקה מוגברת עקב התכה מואצת אך בפני ירידה ארוכת טווח כאשר הקרחונים מתכווץ.

אירועים אינטנסיביים ותדירותיים יותר מגבירים את הסיכון לשיטפונות ושיעורי התחבורה של הסדמנט.בנוסף, עלייה ברמות הים בשילוב עם אספקת המשקעים מופחתת החמרה את שחיקת דלה ואובדן קרקע החוף, מאיים על מיליוני אנשים החיים בשפל הנהר דליטס.

מחקרים על תהליכים פלוביאליים

בחינת מערכות הנהר המלומדות היטב מדגישה את התפקידים המגוונים של תהליכים פלוביים בעיצוב נופים ואת האתגרים שמציבים על ידי ריקנות טבעית והשפעות אנושיות.

הגרנד קניון, ארצות הברית

בעיקר על ידי נהר הקולורדו במהלך 5-6 מיליון השנים האחרונות, Grand Canyon מדגים את בידוד הנהר סלע ואת אבולוציה הנוף.שילוב של הרמת טקטוני של רמת קולורדו ואת ה ⁇ התלול של הנהר אפשרה מתמשכים תוך רדיפה דרך אבני חול עמידים, אבני גיר, ופצלים, חשיפת שיא גיאולוגי יוצא דופן.

ניהול מודרני כולל מהדורות מבול מבוקרות מגלן קניון דיי שנועד לחקות משטרי זרימה טבעיים, לבנות מחדש את חולות, ולשחזר בתי גידול שנפגעו על ידי תחבורה שונתה של סימנטל:0USGS River Ecosystem ScienceFLT:1 התוכנית מספקת מחקר מתמשך לתהליכים מורכבים אלה.

נהר המיסיסיפי דלתא, ארה"ב

נהר המיסיסיפי דלתא הוא ציפורן קלאסי דלה שנוצר על ידי פיזור זרע כאשר הנהר נכנס מפרץ מקסיקו מבחינה היסטורית, דלה התרחבה באמצעות שיטפונות טבעיים ונפיחות, יצירת רטובות נרחבת התומכים במגוון ביולוגי עשיר וחיות אנושיות.

עם זאת, בנייתם של הלוים, סכרים וערוצי ניווט שיפרו את משלוח הסידמנט, ועלייה יחסית ברמת הים גורמת לאובדן אדמה מהיר – כמעט שדה פוטבול אחד של ארץ רטובה נעלם כל שעה.

נהר ברהמפוטורה, בנגלדש

נהר ברהמנבארה נושא כ-1.5 מיליארד טון מטרי של שפלציה מדי שנה, מה שהופך אותו לאחד הנהרות העשירים ביותר בעולם.ערוצים החרוטים שלה הם דינמיים מאוד, כל הזמן שוחקים אדמות חקלאיות ויוצרים ברים חומים חדשים. Monsoon מציפים את הפוריות הקרקע ההרוסות, אך גם גורם נזק חמור לתשתיות והתנחלויות.

שינוי האקלים מגביר את הקיצוניות של השיטפון, בעוד שפרויקטים של הנדסת הנהר בסין והודו משנים משטרי סידמנט וזרימה.אינטראקציות מורכבות אלה מפורטות ב-FLT:0 זה מאמר בכתב העת AGU על תחבורה סימנט באגן ברהמפוטורהFLT:1, מדגיש את האתגרים של ניהול הנהר בר קיימא בהקשר זה.

מסקנה

תהליכים פלוביאליים הם נהגים בסיסיים של אבולוציה של הנוף, מחלחלים על פני כדור הארץ דרך האינטראקציה רציפה של מים, משקעים, וסלע. מקניונים דרמטיים ועד להצפות פורייה ושפל עצום, נהרות צורה סביבות תמיכה מערכות אקולוגיות מגוונות ותרבויות אנושיות.

האופי של פעילות פלוביאלית תלוי בחבילה של גורמים הכוללים אקלים, גיאולוגיה, צמחייה, טופוגרפיה, ויותר ויותר, השפעה אנושית.הבנת תהליכים אלה ואינטראקציותיהם חיוניות לניהול משאבי מים, צמצום סיכונים טבעיים, ושמירה על סביבות הנהרות בפני שינוי סביבתי מהיר.