Forscher des Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) veröffentlichten ihre Ergebnisse zu den drastischen kurzfristigen Veränderungen in Flüssen, die mit Verschiebungen in der Vegetation und Geomorphologie einhergehen, und stammen aus tatsächlichen Untersuchungen und Analysen vor Ort und nicht aus Modellsimulationen.
Die Veränderungsprozesse von einem „weißen Fluss“, der durch Flussbetten ohne Vegetation einschließlich kahler Sandbänke gekennzeichnet ist, zu einem dicht bewachsenen „grünen Fluss“ mit Gras und Bäumen wurden in verschiedenen Flüssen beobachtet. In Flüssen kommt es zu ständigen Wechselwirkungen zwischen fließendem Wasser, Vegetation und Morphologie. Die Veränderung entsteht durch eine Kombination sowohl natürlicher als auch menschlicher Faktoren, wie etwa des Klimawandels und der Umweltveränderungen im Wassereinzugsgebiet.
Die Veränderung kann auch durch kurzfristige hydrologische Veränderungen wie Dürren ausgelöst werden, insbesondere in Flüssen, die vom Monsunklima betroffen sind, das durch reichliche Niederschläge im Sommer und vorherrschende Trockenheit im Winter gekennzeichnet ist. Das von Dr. Chanjoo Lee am KICT geleitete Forschungsteam hat in Zusammenarbeit mit dem niederländischen Forschungsinstitut Deltares ein Forschungsprojekt durchgeführt, um die Merkmale kurzfristiger Flussveränderungen im Naeseongcheon-Strom in Südkorea zu analysieren und deren Ursachen zu interpretieren.
Der Naeseongcheon-Strom, der durch das Landesinnere der Provinz Gyeongsangbuk-do fließt, ist ein dynamischer Sandfluss mit gut erhaltenen natürlichen Merkmalen, lebendiger Vegetationsdynamik und aktivem Sedimenttransport aufgrund hydrologischer Schwankungen. KICT führt seit 2012 eine Langzeitüberwachung des Naeseongcheon-Stroms durch, bevor es zu erheblichen Eingriffen in die Vegetation kam, und zwar mithilfe von Light Detection and Ranging (LiDAR)-Untersuchungen, hydrologischen Untersuchungen und Vegetationskartierungen.
Das Forschungsteam von Dr. Chanjoo Lee nutzte für das Projekt Luftaufnahmen des Gebiets aus den 1990er-Jahren bis 2019 sowie LiDAR-Vermessungsdaten aus dem Jahr 2013. Die Forschungsergebnisse zeigten, dass der Naeseongcheon-Fluss seit den 1990er Jahren einen allmählichen Anstieg der Vegetationseingriffe in das Flussbett erlebte, der stärkste Anstieg jedoch zwischen 2014 und 2015 stattfand.
Der starke Anstieg wurde auf einen Rückgang des Wasserdurchflusses und das Ausbleiben von Überschwemmungen aufgrund einer Dürre, die das Gebiet in diesem Zeitraum heimgesucht hatte, zurückgeführt. Dadurch hat sich das Flussbett rasch von einem typischen weißen Fluss zu einem stark bewachsenen grünen Fluss verändert. Aus geomorphologischer Sicht wurde der Sandfluss, der einst breit und flach floss, schmal und tief, wodurch sich die einst mit Wasser und Sandbänken bedeckten umliegenden Gebiete in üppige, mit Vegetation bewachsene Überschwemmungsgebiete verwandelten.
In der gemeinsamen Forschung identifizierten KICT und Deltares mehrere zugrunde liegende Faktoren, die zu den Veränderungen im Naeseongcheon-Strom beitragen, darunter künstliche Faktoren wie Probleme mit der Wasserqualität (Eutrophierung), mit denen viele moderne Flüsse konfrontiert sind, steigende Frühlingstemperaturen, die zu einem frühen Eindringen und Wachstum der Vegetation führen, und Der Klimawandel ist ein übergeordneter Treiber, der zu Temperaturanstiegen und Schwankungen im Flussfluss führt.
Kürzere weiße Flussphasen, die durch Überschwemmungen entstehen, und längere grüne Flussphasen, die von üppiger Vegetation dominiert werden, können beobachtet werden, da Sandflüsse in gemäßigten Klimazonen wie dem Naeseongcheon-Strom aufgrund des Klimawandels allmählich eine Subtropisierung erfahren.
„Durch diese Forschung gewinnen wir Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Hydrologie, Vegetation und Flussmorphologie, die zu Flussveränderungen beitragen“, sagte Dr. Chanjoo Lee vom KICT, der leitende Forscher des Projekts. „Wir gehen davon aus, dass die Forschungsergebnisse bei der Formulierung von Flussmanagementstrategien, einschließlich Hochwasserschutz und Vegetationsmanagement, genutzt werden können.“
Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Flussforschung und Anwendungen.
Mehr Informationen:
Chanjoo Lee et al., Biogeomorphe Veränderung durch wechselndes Strömungsregime in einem modifizierten Monsunflusssystem in Korea, Flussforschung und Anwendungen (2023). DOI: 10.1002/rra.4169
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