Ein unbemerktes Netzwerk von Kanälen durchschneidet die Küstenebenenlandschaft entlang der Golfküste und beeinflusst, wie Wasser fließt, laut Untersuchungen der University of Texas in Austin, die dazu beitragen könnten, Überschwemmungen durch große Stürme in der Zukunft vorherzusagen.
Die Küstenebenen sind relativ flach, weshalb sich die meisten Untersuchungen zum Hochwasserrisiko und Wasserfluss auf große Flüsse in der Region konzentrierten. Aber die neue Forschung unter der Leitung von Wissenschaftlern der UT Austin und des Water Institute of the Gulf ergab, dass, obwohl die Oberflächenerhebung konstant ist, die Landschaft von engen, aber tiefen Kanälen bedeckt ist, die eine wichtige Rolle bei der Bewegung von Wasser spielen.
„Normalerweise wurde das Hochwasserrisiko in Texas und Louisiana anhand der Nähe zu einem Fluss charakterisiert“, sagte der Hauptautor der Studie, John Swartz, der die Forschung als Doktorand an der UT Jackson School of Geosciences begann und jetzt ist ein Forschungswissenschaftler am Water Institute of the Gulf. „Aber wir sehen durch Dinge wie den Hurrikan Harvey, dass es wirklich wichtig ist, was mit der breiteren Landschaft passiert, wenn viel Wasser vorhanden ist.“
Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Natur Geowissenschaften.
Wissenschaftler sagten, dass das Verständnis der Besonderheiten, wie die Kanäle Wasser – insbesondere bei Überschwemmungen – in verschiedenen Gebieten bewegen, mehr Forschung erfordern wird, und letztendlich müssen die Ergebnisse in nationale und regionale Hochwassermodelle integriert werden.
Kanäle allein sind entlang der Küstenebene kein ungewöhnlicher Anblick. Die Forscher konnten jedoch das volle Ausmaß der von ihnen gebildeten Verzweigungsnetzwerke zeigen, indem sie eine hochauflösende Höhenkarte erstellten, die die Golfküste von Texas bis Mississippi überspannt.
Die Daten für die Karte stammten von staatlichen und föderalen Behörden – einschließlich des Texas General Land Office Natural Resources Information Service, des US Geological Survey und der Federal Emergency Management Agency – die die Informationen im Laufe der Jahre für den lokalen und regionalen Gebrauch gesammelt haben.
Als es öffentlich wurde, nutzten Swartz und seine Mitarbeiter die Gelegenheit, es zusammenzusetzen und den bisher umfassendsten und detailliertesten Einblick in die Topographie der Küstenebene zu erhalten.
Die Karte erfasst alle drei Meter der Küstenebene und misst Höhenunterschiede innerhalb weniger Zentimeter. In dieser Größenordnung entstand eine komplexe Reihe von Kanalnetzwerken.
Die Kanalnetze bedeckten mehr als 12.000 Quadratmeilen oder etwa ein Drittel der Untersuchungsregion und waren in mehr als 40 verschiedene Einzugsgebiete unterteilt. Die Tiefe dieser Becken kann bis zu 22-32 Fuß betragen, was mit der Tiefe der größeren Flüsse in der Gegend vergleichbar ist.
„Die Oberfläche ist alles andere als eben“, sagte Co-Autor David Mohrig, Professor an der Jackson School. „Und wie die Topographie verteilt ist, hat erhebliche Auswirkungen darauf, wie extreme Niederschläge über die Landschaft geleitet werden.“
Die Studie hat bereits zu wichtigen geologischen Erkenntnissen darüber geführt, wie sich diese Kanalnetzwerke bilden und entwickeln.
Laut Douglas Edmonds, einem außerordentlichen Professor an der Indiana University Bloomington, der nicht an der Studie beteiligt war, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Küstenebene eine viel dynamischere Landschaft ist, als viele Geowissenschaftler dachten.
„Es regt wirklich zum Nachdenken an“, sagte er. „Ich denke, es stellt viele unserer Modelle in Frage, wie wir denken, dass Wasser die Landoberfläche formt und wie es sich in Einzugsgebieten organisiert.“
Zu den weiteren Co-Autoren der Studie gehören Wissenschaftler der UT Austin und des California Institute of Technology.
John M. Swartz et al., Zubringerkanalnetzwerke, die durch Ablagerungsprozesse gebildet werden, Natur Geowissenschaften (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-00900-x