Прорывное исследование, проведённое учёными из Университета Индианы, раскрывает причины и механизмы опасного явления — "прорывов рек", когда реки внезапно меняют русло, вызывая разрушительные наводнения. Исследование, опубликованное в журнале Nature, предлагает новый способ предсказания, где и когда могут происходить такие сдвиги, что угрожает миллионам людей по всему миру.
Под руководством кандидата наук факультета наук о Земле и атмосфере Индианского университета в Блумингтоне, Джеймса Гирона, команда исследователей впервые описала ключевые факторы, которые приводят к прорывам рек. Среди соавторов исследования — аспирант Калифорнийского технологического института, Харрисон Мартин, сотрудник EVS Inc, Кларк Делайл, преподаватель Калифорнийского университета в Риверсайде, Эрик Бэрфут и профессор Дуглас Эдмондс, заведующий кафедрой геологических наук.
Команда использовала новейшие спутниковые технологии для того, чтобы измерить рельеф окружающего ландшафта, способствующего прорывам рек.
"Мы использовали лидар — технологию, которая позволяет нам точно измерять возвышенности даже сквозь густую растительность", — объясняет Гирон.
Эта технология позволяет проводить более точные измерения и предсказывать, где могут произойти внезапные наводнения.
В исследовании подчёркивается важность этих данных для прогнозирования катастроф, которые грозят миллионам людей.
"Наводнения, которые могли вдохновить мифы о всемирных потопах, продолжают представлять угрозу и в наши дни", — говорит профессор Эдмондс.
В условиях изменения климата, когда изменяются водные циклы и расширяются районы, подверженные наводнениям, такие исследования особенно актуальны.
Прорывы рек случаются, когда уровень воды поднимается над окружающим ландшафтом, часто из-за накопления наносов в русле. Это может привести к внезапному изменению русла реки и затоплению новых территорий. Например, разлив реки Коси в 2008 году в Индии затронул более 30 миллионов человек и нанёс ущерб более чем на 1 миллиард долларов.
Ранее считалось, что такие разливы происходят либо из-за подъёма русла реки, либо из-за более крутого ландшафта поблизости.
"Теперь мы можем проверить эти предположения с помощью данных топографии, собранных из космоса, и выяснили, что оба фактора играют роль в зависимости от местоположения", — отметил Эдмондс.
Исследователи проанализировали данные о 174 разливах рек по всему миру. Они обнаружили, что такие события чаще всего происходят рядом с горными хребтами или прибрежными районами, где осадки накапливаются быстрее. Учёные разработали модель, которая позволяет предсказать, где река может изменить своё русло. Эта информация может помочь правительствам и специалистам по планированию выявить районы с высоким риском наводнений.
Также в исследовании подчёркивается необходимость учитывать такие сдвиги при прогнозировании наводнений, поскольку обычные модели ориентированы на повышение уровня воды, вызванное осадками.
"Прорывы рек могут происходить без значительных осадков, что делает их особенно опасными и трудно предсказуемыми", — поясняет Гирон.
Исследование особенно полезно для стран Глобального Юга, где такие наводнения более часты и разрушительны. В регионах с ограниченными ресурсами прогнозирование прорывов рек может помочь предотвратить катастрофы и минимизировать ущерб.
Новая модель, основанная на данных спутниковых снимков, может сыграть решающую роль в спасении жизней и снижении экономических потерь в результате наводнений, особенно в условиях изменения климата. Исследование предоставляет новые инструменты для предсказания и борьбы с природными катастрофами, связанными с разливами рек.