Berghänge sind wesentliche Landschaftsmerkmale. Sie verbinden Bergrücken physisch mit Tälern und verbinden terrestrische und aquatische Ökosysteme durch Sedimente, Wasser und Nährstoffe. Um zu verstehen, wie sich Landschaften angesichts des Klimawandels und anderer vom Menschen verursachter Stressoren anpassen werden, ist es wichtig zu verstehen, wie Hügelhänge interagieren.
Berghänge werden hauptsächlich von zwei Kräften geformt: Tektonik und Klima. Tektonische Faktoren wie Auftrieb definieren Steilheit und Konkavität. Das Klima diktiert den Niederschlag und stellt die Beziehung zwischen einem Hang und gekoppelten Stromkanälen her.
In einer neuen Studie veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe, Husic und Michalek analysieren die tektonischen und klimatischen Kontrollen der Hangstruktur und -konnektivität. Sie wollten verstehen, wie sich die Hangverbundenheit auf das Auftreten von Überschwemmungen, Erdrutschen und Feuchtgebieten auswirkt. Unter Verwendung digitaler Höhenmodelleingaben mit einer Auflösung von 10, 30 und 90 Metern wendeten die Autoren eine Berechnung an, die als Index der Konnektivität (IC) auf die kontinentalen Vereinigten Staaten bezeichnet wird. Der Index berechnet die Stärke der Verbindungen zwischen einem topografischen Punkt und einem stromabwärts gelegenen Gewässer wie einem Bach oder See.
Die IC-Ausgaben führten zu 75 Milliarden Steigungspunkten, die sich über die Vereinigten Staaten erstrecken. Die Forscher verglichen die Modellierungsergebnisse mit öffentlich zugänglichen Topografie-, Erdbeben- und Wetterdaten, um zu bestimmen, welche Variablen die Hangneigungsverknüpfungen am besten erklären. Dann bewerteten sie den Einfluss von Hängeverbindungen auf das Auftreten von Erdrutschen, Überschwemmungen und Feuchtgebieten.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Hangkonnektivität je nach Standort stark variiert. Über die Terrains hinweg tauchte jedoch die Tektonik auf, da die Kontrolle erster Ordnung auf die Konnektivität und das Klima einen geringeren Einfluss hatte. Die Autoren fanden heraus, dass stark verbundene Hügelhänge anfälliger für Erdrutsche sind, während schlecht verbundene Hügel eine größere Feuchtgebietsdichte aufweisen. Die Flusssteilheit war die prominenteste Variable, die die Beziehung zwischen Tektonik und Hangkonnektivität definierte.
Die Autoren erstellten eine öffentlich zugängliche Webseite ihre Arbeit zu fördern und die Ergebnisse in nutzbare Werkzeuge für Landbewirtschafter umzusetzen.
Admin Husic et al, Structural Hillslope Connectivity Is Driven by Tectonics More Than Climate and Modulates Hydrological Extremes and Benefits, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL099898
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte hier.