Laut einer Studie hat sich die Schifffahrt auf dem Mississippi seit Jahrzehnten verschlechtert

Die Verschiebung des Wasserspiegels hat in den letzten Jahrzehnten zu einer erheblichen Verschlechterung der Schifffahrtsbedingungen entlang des Mississippi, einem Haupthandelsmotor in den Vereinigten Staaten, geführt, wie Untersuchungen der Bundesregierung und der Princeton University zeigen.

Die Forscher untersuchten die sich ändernden Wasserstände entlang der 2.300 Meilen langen Wasserstraße von 1963 bis 2020 und bewerteten die Auswirkungen auf die Handelsschifffahrt entlang des Flusses. Bei niedrigem Wasserstand im Schifffahrtskanal kommt es manchmal zu Staus für den Verkehr in Flussabschnitten, während hohe Wasserstände die Betreiber dazu zwingen, Schleusen zu schließen und die Schifffahrtskapazität einzuschränken, um den schwierigeren Bedingungen für Schlepper Rechnung zu tragen, die riesige Ansammlungen von Flusskähnen schieben.

Obwohl niedriges Wasser oft dramatischere Bilder liefert, stellten die Forscher fest, dass hohe Wasserstände deutlich größere Auswirkungen hatten, insbesondere auf Flussabschnitte südlich von St. Louis. Durch die Messung der Zeiträume, in denen die Behörden jedes Jahr Schifffahrtsbeschränkungen verhängten, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass der obere Mississippi in einem durchschnittlichen Jahr etwa 24 gute Tage an Schifffahrtsdaten verloren hat, wenn man die Bedingungen zu Beginn und am Ende des Untersuchungszeitraums vergleicht.

„Ich war genauso überrascht wie alle anderen“, sagte Gabriele Villarini, korrespondierende Autorin und Professorin für Bau- und Umweltingenieurwesen am High Meadows Environmental Institute in Princeton.

In Zusammenarbeit mit dem US Army Corps of Engineers, der für die Schifffahrt entlang des Mississippi zuständigen Bundesbehörde, erhielten die Forscher Aufzeichnungen von Flusspegeln an 39 Standorten entlang des Flusses. Das Papier, „Reduzierte und stärker fragmentierte Schiffbarkeit des Mississippi durch steigende Strömung,“ wurde am 10. Oktober veröffentlicht Geophysikalische Überprüfungsbriefe.

Die Forscher korrelierten diese Daten mit Navigationsplänen, die die Küstenwache basierend auf den Wasserbedingungen und anderen Faktoren für den Fluss umsetzt. Die Forscher analysierten die Daten, um herauszufinden, ob der Wasserstand saisonal oder über andere Zeiträume schwankte und ob es ein langfristiges Änderungsmuster gab, das auf eine Verbesserung oder Verschlechterung der Flussbedingungen hinweisen könnte.

Es ist eine wichtige Frage. Der Mississippi ist eine der wichtigsten Wasserstraßen der Welt und transportiert Güter von und zu den Großen Seen und dem Mittleren Westen durch den Golf von Mexiko und den Atlantik über den Sankt-Lorenz-Seeweg.

Die Forscher sagten, dass der Flussverkehr zwischen 2015 und 2019 im Jahresdurchschnitt 400 Millionen Tonnen Güter beförderte und in den Jahren 2017 und 2018 mit 500 Millionen Tonnen seinen Höhepunkt erreichte. Auf dem Mississippi werden 92 % der US-Agrarexporte und 78 % der weltweiten Exporte von Futtergetreide und Sojabohnen befördert . Der Flussverkehr ist äußerst effizient – ​​ein durchschnittlicher Schleppkahn mit 15 Lastkähnen hat die gleiche Kapazität wie 1.050 große Sattelschlepper-Anhänger, sagten die Forscher.

Um den Verkehr zu unterstützen, unterhalten die Vereinigten Staaten einen 9 Fuß tiefen Schifffahrtskanal von Baton Rouge, Louisiana, nach Minneapolis. Hochseeschiffe haben Zugang zu einem 45 Fuß tiefen Kanal für Häfen zwischen New Orleans und Baton Rouge.

Das System umfasst außerdem 28 Schleusen und Dämme entlang des Hauptarms des oberen Mississippi und sieben Schleusen entlang der Wasserstraße Illinois River. Das Mississippi-System verfügt außerdem über wichtige Bahn- und Autobahnverbindungen als Verkehrsknotenpunkte an Standorten wie St. Louis, New Orleans und Chicago.

Villarini sagte, den Forschern seien in den letzten Jahren jüngste Probleme mit den Wasserbedingungen am Fluss aufgefallen. Im Jahr 2022 erlebte der Mississippi eine erhebliche Dürre, die zu einer Berichterstattung über Lastkähne führte, die an bestimmten Stellen des Flusses durch Niedrigwasser gestrandet waren. Gleichzeitig stellten Hochwasserperioden ihre eigenen Probleme dar. Der Bonnet Carré Spillway stromaufwärts von New Orleans, der bei Hochwasser genutzt wurde, wurde zwischen 1931 und 2007 achtmal betrieben; Es wurde zwischen 2008 und 2020 sieben Mal betrieben.

Villarini, damals Professor an der University of Iowa, meinte, es sei an der Zeit, die Bedingungen entlang des Mississippi zu untersuchen, nachdem eine Saison lang Lastkähne entlang bestimmter Flussabschnitte bei Niedrigwasser gestrandet waren.

Ein neuer Doktorand, Renato Amorim, war gerade Villarinis Forschungsteam beigetreten. Vor dem Besuch der Graduiertenschule arbeitete Amorim für die brasilianische Regierung als Spezialist für Flussschifffahrt.

Amorim sagte, dass eine der Herausforderungen bei der Beurteilung der Bedingungen entlang des Mississippi die regionale Beschaffenheit des Flusses sei. Die Bedingungen variieren nicht nur in den verschiedenen Abschnitten, sondern jeder Abschnitt hat auch seine eigenen Navigationsherausforderungen. Der obere Mississippi mit seinen vielen Schleusen und Brücken ist häufiger von hohen Wasserständen betroffen, während die breiten Bereiche des unteren Mississippi häufig stärker von niedrigen Wasserständen betroffen sind.

Amorim verbrachte Zeit mit Lotsen und Schlepperkapitänen auf dem Fluss und erfuhr, dass trotz der sich verschlechternden Bedingungen auf dem Fluss das Frachtaufkommen auf dem Mississippi in den letzten Jahrzehnten zugenommen hat. Er führte dies auf die Effizienz der Kapitäne und Besatzungen zurück, die sich an die Bedingungen angepasst hätten.

Diese erfolgreiche Anpassung könnte die langfristigen Veränderungen der Bedingungen verschleiert haben. Villarini, ein Hydrologe, dessen Forschung sich häufig auf Überschwemmungen und die Auswirkungen eines sich ändernden Klimas konzentriert, sagte, die Forscher hätten das Flusssystem umfassend betrachtet, um langfristige Veränderungen zu untersuchen. Villarini sagte, die Forscher hätten darauf geachtet, nicht über die Ursachen des Rückgangs zu spekulieren. Er sagte, dass diese Schlussfolgerungen eine detailliertere und komplexere Analyse der Hydrologie der Region erfordern würden.

Er sagte, ohne Verständnis der Ursachen werde es schwierig sein, Lösungen vorzuschlagen.

„Was bedeutet das für die nächsten 30 Jahre?“ sagte Villarini. „Wenn wir die Ursachen nicht verstehen, ist es sehr riskant, Trends auf die Zukunft zu übertragen.“