L'interazione dinamica dei Delta del fiume e l'espansione della zona di inondazione in Louisiana

I deltas del fiume rappresentano alcuni dei paesaggi più dinamici e produttivi della Terra.Formato nel corso dei millenni attraverso l'accumulo di sedimenti portati a valle dai fiumi, queste regioni a bassa resiliazione sono modellate dalla continua interazione tra processi fluviali e marittimi.Il Delta del Mississippi in Louisiana è un esempio fondamentale di questo fenomeno geologico, una rete di distribuzioni, paludi e isole di barriera che è stato costruito, abbandonato ciclo e ricostruito in anni

La formazione e la dinamica naturale dei Delta del fiume

Il delta del fiume si forma quando un fiume che trasporta sedimenti raggiunge un corpo in piedi di acqua, come un oceano, un mare o un lago, e la sua velocità di flusso diminuisce. La riduzione della velocità provoca il fiume a cadere il suo carico di sedimenti, che si accumula nel tempo per costruire la pianura deltaica. Il fiume Mississippi ha depositato enormi quantità di sabbia, silt e argilla attraverso lo scaffale continentale negli ultimi mille anni, creando un mosaico complesso di ciclo naturale

Delta del fiume Mississippi della Louisiana: un caso studio in complessità

Il deltaico della Louisiana è tra i più studiati e complessi del mondo. Il moderno delta del piede di uccello, il delta di Balize o Lafourche, è il lobo attivo più recente, ma il paesaggio è un palinsesto di lobi più vecchi e abbandonati come l'ondazione del Golfo, St. Bernard, e Maringouin complessi.

Rischi naturali di inondazione in ambienti del Delta

Le zone di diluvio delta sono definite da una combinazione di fattori inerenti alla loro geologia e idrologia. La bassa topografia è il fattore più evidente. Gran parte del Delta del fiume del Mississippi si trova a o appena sopra il livello medio del mare. Land subsidence] è un processo naturale in bacini sedimentari appena depositati.

Interventi umani e loro conseguenze

Le dinamiche naturali del Delta del Mississippi sono state profondamente alterate da più di un secolo di intensiva ingegneria umana e di estrazione delle risorse, mentre questi interventi erano destinati a sostenere la navigazione, proteggere le comunità dalle inondazioni e e estrarre le risorse economiche, hanno avuto la conseguenza involonaria di accelerare la perdita di terra e di espandere le zone di inondazione.

Dam Costruzione e Sediment Starvation

La costruzione di di dighe sui fiumi Missouri e Arkansas, grandi affluenti del Mississippi, ha ridotto drasticamente il carico dei sedimenti raggiungendo il delta. I dati storici indicano che il carico dei sedimenti sospeso trasportato dal fiume Mississippi alla sua bocca è stato ridotto di circa il 50-70 per cento rispetto alle condizioni pre-dam. Il sedimento è il materiale di costruzione del del delta.

Sistemi di levee e Isolamento del terreno

Il sistema di leve lungo il fiume inferiore del Mississippi, pur fornendo protezione critica delle inondazioni per le comunità immediatamente adiacenti al fiume, ha effettivamente tagliato il fiume dalle sue zone di alluvione e deltaic bagna. Prima di levees, il fiume avrebbe sovrascendere le sue rive durante l'alta acqua, diffondendo acqua sedimentaria-laden attraverso il pianale adiacente e costruendo nuove terre.

Sviluppo del canale e della tubatura

L'industria petrolifera e del gas ha intagliato una fitta rete di canali attraverso le paludi costiere della Louisiana per le indagini sismiche, l'installazione di tubazioni e l'accesso a siti ben ben noti. Questi canali frammentano la piattaforma di palude, alterando l'idrologia naturale e permettendo l'intrusione di acqua salata che ostacola il flusso di marea nelle paludi.

Estrazione di acqua di terra e idrocarburi

L'estrazione delle acque sotterranee per uso comunale e industriale, nonché l'estrazione di petrolio e gas da serbatoi subsuperficiali, ha contribuito in modo significativo alla sottospecie di alcune zone della Louisiana costiera. Quando i fluidi vengono rimossi dalle formazioni sotterranee, la pressione poranica diminuisce e il sedimento può compattarsi. In alcune zone, questa sottospecie antropogenica aggiunge sostanzialmente al tasso di sottospeso naturale, abbassando ulteriormente l'elevamento del suolo e l'e'aumento e l'espansione del degradante e l'espansione del mare.

Espansione di zone di inondazione in Louisiana: una crisi multidimensionale

La convergenza dei processi naturali e delle modifiche umane ha portato ad un'espansione misurabile e accelerata delle zone di alluvione lungo la costa della Louisiana.

Sottosegreto di terra

La sottosidenza terrestre è forse il fattore più importante che spinge l'aumento del livello del mare locale e l'espansione della zona di inondazione in Louisiana. Mentre la sottosidenza naturale è un processo costante, le attività umane l'hanno amplificata. L'effetto cumulativo è che le grandi aree della Louisiana costiera stanno perdendo l'elevazione a tassi che superano l'aumento medio globale del livello del mare.

Rialzo del livello del mare

L'espansione termica dell'acqua e la fusione dei ghiacciai e dei ghiacciai stanno aumentando il livello globale del mare medio ad un tasso di oltre 3 millimetri all'anno, e questo tasso sta accelerando. Per la Louisiana costiera, l'aumento del tasso locale di aumento del livello del mare è molto più alto a causa della sottosidenza. L'effetto combinato significa che il livello di acqua effettivo si sta espandendo contro il tasso deltaro

Flusso di sedimentazione alterizzato

La riduzione dell'approvvigionamento dei sedimenti dovuta alle dighe a monte e l'isolamento del fiume dalla sua pianura alluvionale attraverso leve significa che il delta non può naturalmente ricostruire la terra per mantenere il livello di sottospecie e di aumento del livello del mare. Il fiume Mississippi attualmente deposita la maggior parte del suo carico sedimentario residuo sul versante continentale e nel profondo Golfo del Messico sovrapposizione, piuttosto che sulla pianura delta.

Pressione di sviluppo urbano

Lo sviluppo urbano e suburbano sulla pianura delta ha ulteriormente aggravato i rischi di inondazione. La costruzione di superfici impervi come strade, parcheggi e edifici aumenta il deflusso e riduce la capacità del paesaggio di assorbire le precipitazioni.

Ampliamento dei cambiamenti climatici

Il cambiamento climatico agisce come un moltiplicatore di minacce per tutti i fattori che causano l'espansione della zona di inondazione in Louisiana. L'aumento del livello del mare sta accelerando a causa del riscaldamento globale. La frequenza e l'intensità dei cicloni tropicali più potenti, quelli classificati come categoria 4 e 5 sulla scala del Saffir-Simpson, sono proiettati per aumentare nel bacino dell'Atlantico settentrionale.

Impatti ecologici e comunitari di espansione delle zone di inondazione

L'espansione delle zone di inondazione ha conseguenze profonde sia per l'ambiente naturale che per le comunità umane della Louisiana. La perdita di zone umide per aprire l'acqua elimina l'habitat critico per il pesce, il pesce conduttivo, gli uccelli migratori e altre specie di fauna selvatica. I servizi ecosistemici forniti da questi porti, tra cui l'attenuazione delle zone di tempesta, la depurazione delle acque, i costi di carbone sono persi.

Strategie di mitigazione e di adattamento

In risposta alla crisi della perdita di terra e dell'espansione delle zone di inondazione, la Louisiana ha sviluppato uno dei piani di ripristino e protezione più completi al mondo, il Piano di Master della Louisiana Coastal. Questo piano, aggiornato ogni cinque anni, delinea un portafoglio di progetti volti a ripristinare i processi naturali delta e ridurre il rischio di inondazione per le comunità.

  • Le grandi differenze di sedimenti: Questi progetti mirano a riconnettere il fiume Mississippi ai suoi bacini adiacenti costruendo strutture controllate nel sistema di levee che permettono di reintrodurre le acque del fiume sedimentarie a morire di fame nelle zone umide. L'obiettivo è quello di imitare i processi naturali di crevassione-splay per costruire nuovi terreni nel corso dei decenni.
  • Ripristinazione idrologica[[]: Ricaricamento dei canali, installazione delle strutture di controllo dell'acqua e altre azioni per ridurre l'intrusione delle acque salate e ripristinare i modelli di flusso dell'acqua naturale attraverso la piattaforma di palude.
  • Ristabilimento dell'isola e della palude[[]: Utilizzando sedimenti dragati dal fiume o fonti offshore per ricostruire le isole barriera e nutrire paludi degradati.
  • Miglioramenti di leve e di pareti inondate[[[]: Aggiornamento e rafforzamento dei sistemi di leve e inondazioni che proteggono le principali aree urbane, sollevandole per resistere a più alti sbalzi di tempesta. Il sistema di riduzione del rischio post-Katrina uragano intorno a New Orleans è un esempio di primo piano, progettato per fornire protezione contro un'onda d'onda con un'1% possibilità annuale di superamento, il cosiddetto, il cosiddetto temporale.
  • Riduzione del rischio non strutturale[[[]: Elevazione di case, edifici inondanti, attuazione di programmi di buyout per proprietà più volte inondate, e l'aggiornamento dei codici di costruzione e delle norme di zoning per scoraggiare il nuovo sviluppo nelle aree più alte del rischio.
  • Gestione e pianificazione adattiva[[]: Riconoscendo l'incertezza insita nelle proiezioni di cambiamento climatico, il Piano di Master Costiera utilizza principi di gestione adattativa, dove i progetti sono progettati per essere flessibili e regolati come nuovi dati e comprensione diventano disponibili.

L'attuazione di queste strategie affronta sfide significative, tra cui costi elevati, interessi concorrenti tra gli stakeholder (come l'industria della pesca, gli interessi di navigazione e i proprietari di proprietà), e la scala pura del problema. Il tasso di perdita di terra e di espansione della zona di inondazione ha superato gli sforzi di ripristino fino ad oggi.

Conclusione: Il futuro delle zone di inondazione Deltaiche della Louisiana

Il rapporto tra i deltas fluviali e l'espansione delle zone di inondazione in Louisiana è una chiara illustrazione delle conseguenze di un'inondazione di sistemi naturali a grande scala. Il Delta del Mississippi, una forma di terra costruita dalla deposizione dei sedimenti nel corso dei millenni, è ora in uno stato di rapido declino a causa delle pressioni combinate di degrado dei sedimenti, disinvolta dalla gesiderazione, di alterazione idrologica e di accelerazione del livello del mare.