Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Bobry chronią miasto przed powodzią
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Bobry, które Europejczycy przez setki lat bezwzględnie tępili, doprowadzając niemal do zagłady gatunku, odgrywają ważną rolę w małej retencji. Nie tylko zatrzymują wodę, regulując jej poziom w glebie, co jest niezwykle ważne w czasie suszy. Zmieniony przez bobry krajobraz zapobiega powodziom, łagodzi ich skutki i oczyszcza wodę. Bardzo dobrze widać to w Wielkiej Brytanii, gdzie niedawno - po całkowitym wytępieniu - zaczęto reintrodukować bobry, więc naukowcy mają od kilkunastu lat świetną okazję, by porównywać ten sam ekosystem sprzed i po wprowadzeniu doń bobrów.
Bobry na krawędzi zagłady
Jeszcze 10 000 lat temu bobry żyły w większości Europy i północnej Azji. Zamieszkiwały m.in. Iran, Irak, Turcję, Syrię, Włochy czy Hiszpanię. Obecnie w krajach tych nie występują lub też żyją tam nieliczne osobniki, które reintrodukowano w ostatnich latach.
W 1188 roku kronikarz Gerald z Walii (Giraldus Cambrensis) pozostawił ostatnie historyczne zapiski dotyczące bobrów zamieszkujących ten region Wysp Brytyjskich. W tym samym czasie bobry niemal znikają z Anglii. Ostatnie doniesienia o bobrach mieszkających w Szkocji pochodzą z XVI wieku. Jednak jeszcze w 1789 roku płacono za głowy bobrów w Yorkshire. To oznacza, że prawdopodobnie do II połowy XVIII wieku na Wyspach mogły jeszcze przetrwać jakieś szczątkowe populacje.
Nie lepiej było na kontynencie. Na początku XX wieku w całej Eurazji pozostało 8 populacji liczących około 1200 osobników. W latach 20. XX wieku pierwszą reintrodukcję bobrów przeprowadziła Szwecja. Za nią podążyły inne kraje.
Na Wyspy Brytyjskie bobry reintrodukowano dopiero w 2009 roku. Wtedy w zachodniej Szkocji wypuszczono 15 tych zwierząt. Trzy lata później okazało się, że w Anglii żyją bobry o nieznanym pochodzeniu. Prawdopodobnie zostały przez kogoś wypuszczone bez informowania władz. Gdy w 2014 upubliczniono materiał wideo, na którym było widać, że bobry mają młode, rząd chciał je usunąć z rzeki, na której zostały zauważone. Sprzeciwiła się temu opinia publiczna i liczne organizacje. W ten sposób rozpoczął się pierwszy w Anglii projekt obserwacji i reintrodukcji bobrów, które nie żyły na ogrodzonych terenach, a mogły swobodnie się przemieszczać.
W tym czasie opublikowano raport z reintrodukcji bobrów w Szkocji. W 2016 roku, opierając się na wnioskach z raportu, rząd Szkocji zdecydował, że populacja nie tylko pozostanie, ale będzie mogła swobodnie się rozprzestrzeniać. Korzyści z obecności bobrów stały się tak oczywiste, że w 2019 roku szkocką populację wpisano na listę gatunków chronionych, a w roku 2021 rozpoczęto projekt reintrodukcji bobrów na inne tereny Szkocji. W 2022 roku ochroną objęto też angielską populację bobrów.
Okazja do badań
Reintrodukcja bobrów stała się dla naukowców niezwykłą okazją, by porównać te same obszary sprzed obecności bobrów oraz po ich wprowadzeniu. Jednym z miejsc, gdzie prowadzono badania znajdowało się w Devon. W 2011 roku w pewnej niewielkiej dolinie rzecznej 3-hektarowy obszar ogrodzono płotem elektrycznym - by bobry się poza niego nie przedostały - i wpuszczono tam parę zwierząt.
Bardzo szybko płynąca tam rzeczka została przez zwierzęta zamieniona w mokradło o dużej bioróżnorodności. Wystarczyło zaledwie 6 lat by krajobraz wrócił do stanu sprzed zamiany doliny na pastwiska. Bobry, wycinając wierzby, zrobiły miejsce dla innych roślin. Utworzyły nasłonecznione mokradła, a to przyciągnęło zwierzęta. Przed reintrodukcją bobrów naukowcy naliczyli na tym terenie zaledwie 10 miejsc, w których żaby złożyły skrzek. W 2017 roku było ich już 681. W 2011 w miejscowych wodach żyło 8 gatunków chrząszczy wodnych, w roku 2015 zidentyfikowano 26 gatunków. W dolinie pojawiły się dawno niewidziane czaple, zimorodki, mopki, czarnogłówki. Liczba gatunków roślin wzrosła o niemal 50%.
Jednak tym, co najbardziej zaskoczyło naukowców, był wpływ bobrów na stosunki wodne i jakość wody. Bobry nie tylko podniosły poziom wody gruntowej. Badania jakości wody powyżej i poniżej rozlewisk utworzonych przez bobry wykazały, że z bobrzych mokradeł woda wypływa czystsza, niż do nich wpływa. A okoliczni mieszkańcy, w tym właściciel pól, na których terenie prowadzono eksperyment, zauważyli jeszcze coś. Przed reintrodukcją bobrów po każdych ulewnych deszczach lokalne drogi były zalewane przez spływającą wodę. Od kiedy pojawiły się bobry, problemu nie ma. Drogi nie są już zalewane, a to, co mieszkańcy widzieli na własne oczy, potwierdziły badania uczonych z University of Exeter.
Te dwa bobry mieszkające na ogrodzonym terenie bardzo szybko zbudowały 13 tam, w których w sumie zatrzymały 1000 metrów sześciennych wody. Dzięki pracy zwierząt przepływ wody w szczycie zmniejszył się średnio o 30 procent, a bobrze konstrukcje spowodowały, że podczas intensywnych opadów czas pomiędzy szczytem opadu, a szczytem fali powodziowej wydłużył się o 30%. Gdy zaś naukowcy zbadali jakość wody, stwierdzili, że wypływająca z mokradeł woda jest w znaczniej mierze oczyszczona. Było w niej mniej osadów, a poziom poziom związków azotu i fosforu w wodzie wypływającej jest około 3-krotnie mniejszy, niż w wodzie wpływającej. Utworzone przez bobry mokradła nie tylko spowalniają przepływającą przez nie wodę – zmniejszając w ten sposób falę powodziową – ale ją też oczyszczają, co powoduje mniej problemów miejscach, gdzie woda ta spływa.
Nie tylko Wielka Brytania
Badania w Wielkiej Brytanii znajdują potwierdzenie w wielu innych pracach naukowych, których autorzy podkreślają, że działalność bobrów zatrzymuje wodę w terenie i znacząco podnosi jej poziom tam, gdzie bobrów wcześniej nie było, co ma olbrzymie znaczenie w czasie suszy. Zmiany krajobrazu spowodowane przez bobry spowalniają przepływ wody. Spowolnienie to jest mniej wyraźne tam, gdzie jest wilgotno, a bardziej wyraźne tam, gdzie jest sucho. W końcu zaś, rozlewiska oczyszczają wodę, co ma szczególnie duże znacznie na terenach rolniczych. Ponadto na terenach zamieszkanych przez bobry dochodzi do znacznego zmniejszenia prędkości przepływającej wody, dzięki temu zostaje ona oczyszczona z osadów, co ma szczególnie duże znaczenie przy gwałtownych opadach.
Bobry, poprzez swoją działalność, przywracają połączenia cieków wodnych z ich naturalnymi terenami zalewowymi, tworzą niewielkie mokradła, przez które woda płynie wolniej niż w łożyskach rzek i ma czas wsiąknąć w glebę, zwiększając poziom wód gruntowych i podziemnych, zapobiegając w ten sposób suszy.
Oczywiście bobry nie ochronią dużych miast przed powodziami. Jednak mogą ochronić niewielkie wsie czy miasteczka, w przypadku których niewielkie nawet spowolnienie tempa przyboru wody i prędkości jej przepływu może mieć olbrzymie znaczenie. A skumulowany wpływ bobrów na wiele strumieni i niewielkich rzek, których wody w końcu trafiają do dużej rzeki płynącej przez wielkie miasto, będzie pozytywne odczuwalny także w większych metropoliach.
Bobry mogą w wielu miejscach wykonać za nas zadania z zakresu małej retencji wodnej. I co więcej, prace warte wiele milionów złotych kilka bobrzych rodzin wykona zupełnie za darmo.
Więcej o wpływie bobrów m.in. na przepływ wody w czasie wezbrań można przeczytać w Science of The Total Environment i Hydrological Processes oraz w umieszczonych tam odnośnikach.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rzeka Żółta jest zwana w Chinach Rzeką Żalu oraz Biczem na Ludzi Han. Na swoją złą sławę pracowała przez tysiące lat, podczas których liczne powodzie zabijały ludzi mieszkających nad jej brzegiem, niszczyły ich plony i dobytki.
Naukowcy z Washington University przeprowadzili badania, z których wynika, że wzorzec coraz bardziej śmiertelnych powodzi jest zgodny z wzorcem degradowania środowiska naturalnego przez człowieka i podejmowanych przez ludzi prób ochronienia się przed rzeką. Z badań dowiadujemy się, że ludzie już przed 3000 lat zaczęli wpływać na bieg rzeki.
Na terenie obecnych Chin człowiek dość wcześnie i na masową skalę zaczął wpływać na środowisko naturalne i nigdzie nie widać tego lepiej niż na przykładzie Rzeki Żółtej - mówi archeolog profesor T.R. Kidder. Odkrycie to może określać początek antropocenu, epoki, w której człowiek stał się dominującą siłą natury - dodał.
Przeprowadzone badania sugerują też, że to właśnie działalność człowieka, mająca na celu wpływanie na bieg rzeki spowodowała kolejne problemy, których szczytowym przejawem była katastrofalna powódź, jaka wydarzyła się około roku 15 n.e. W jej wyniku zginęły miliony osób, a powódź przyczyniła się do upadku Zachodniej Dynastii Han w kilka lat później.
Nowe dowody znalezione w Chinach i innych miejscach pokazują, że dawne społeczności zmieniały środowisko naturalne bardziej niż sądziliśmy. Już 2000 lat temu ludzie kontrolowali Rzekę Żółtą, a raczej sądzili, że ją kontrolują. I w tym tkwił problem - mówi Kidder.
Naukowcy wysnuli swoje wnioski na podstawie badań osadów pozostawianych przez tysiące lat przez rzekę. Badali m.in. Sanyangzhuang, zwane „chińskimi Pompejami”, które wspomniana już masywna powódź pogrzebała pod pięcioma metrami osadów oraz odkryte w 2012 roku stanowisko Anshang, gdzie znaleziono pozostałości grobli i systemu irygacyjnego z czasów dynastii Zhou (1046-256 p.n.e.). Uczeni szczegółowo przeanalizowali osady pochodzące z ostatnich 10 000 lat. Zauważyli, że niemal 30% z nich zostało naniesionych w ciągu ostatnich 2000 lat, a tempo odkładania się osadów odpowiada rosnącej aktywności człowieka w regionie Rzeki Żółtej.
Zdaniem Kiddera ludzie zaczęli budować kanały irygacyjne, systemy drenażowe, wały przeciwpowodziowe i tym podobne struktury już 2900-2700 lat temu.. W pierwszych latach po Chrystusie systemy takie rozciągały się na setki kilometrów wzdłuż brzegów rzeki. Zdobyte przez nas dowody wskazują, że pierwsze wały przeciwpowodziowe miały około 3 metrów wysokości, jednak w ciągu dekady te w Anshang zostały dwukrotnie podwyższone. Widać tutaj, w jaką pułapkę wpadli. Budowanie wałów spowodowało, że w korycie rzeki osadzało się coraz więcej materiału, co podnosiło poziom rzeki i czyniło ją bardziej podatną na powodzie, co z kolei wymagało budowy coraz wyższych wałów, a to przyczyniało się do powstawania kolejnych osadów w łożysku i cały proces się powtarzał - zauważa Kidder.
Zdaniem uczonego Rzeka Żółta była przez tysiące lat dość spokojnym ciekiem. Sytuacja uległa zmianie, gdy coraz większe rzesze rolników zachwiały równowagą Wyżyny Lessowej, położonej w jej środkowym biegu. To największy na świecie obszar akumulacji lessu, liczący sobie około 430 000 kilometrów kwadratowych. Władze zachęcały ludzi, by osiedlali się coraz bardziej w głąb Wyżyny. Zdobycie nowych terenów uprawnych było potrzebne do wyżywienia rosnącej liczby ludności, z drugiej strony zwiększające się osadnictwo zabezpieczało państwo od najazdów z północy. Gdy zbudowano Wielki Mur, rolnicy jeszcze chętniej zaczęli podbijać Wyżynę. Jednocześnie rozwój metalurgii dał rolnikom do ręki doskonalsze narzędzia, które ułatwiały pracę na roli. Do wytopu żelaza potrzebne zaś było drzewo, a to łatwiej było ścinać żelaznymi narzędziami. Masowa wycinka lasów spowodowała erozję na wielką skalę, wskutek której do Rzeki trafiły olbrzymie ilości materiału. Niesiony przez wodę osadzał się w jej dolnym brzegu, powodując coraz bardziej katastrofalne powodzie.
Ze spisu powszechnego przeprowadzonego w 2 roku naszej ery wynika, że obszar, na którym doszło do katastrofalnej powodzi z około 15 roku n.e. był bardzo gęsto zaludniony. Na każdym kilometrze kwadratowym mieszkały średnio 122 osoby, czyli około 9,5 miliona na terenie zalanym przez wodę. Powódź nie tylko zabiła olbrzymią liczbę ludzi. Zniszczyła też dobytek i uprawy, zdezorganizowała życie, na zalanych terenach powstały grupy walczące o żywność i przetrwanie. W latach 20-21 stały się centrum powstania ludowego, które wkrótce zakończyło istnienie Zachodniej Dynastii Han.
Ludzie zaczęli zmieniać środowisko, a to z kolei zmieniło ludzką historię. To, co działo się w przeszłości może zdarzyć się i obecnie - ostrzega Kidder. Przekonanie, że obecnie jesteśmy w stanie uniknąć podobnej katastrofy, gdyż dysponujemy lepszą techniką to niebezpieczne założenie. Jeśli mamy wątpliwości, postawmy na Matkę Naturę, bo fizyka zawsze wygrywa.
Uczony zauważa, że w przeszłości ludzie dysponowali technologią pozwalającą na zdewastowanie pojedynczej rzeki. Obecna technologia umożliwia dewastacje na skalę globalną.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Budowane na wybrzeżach zapory, które mają zapobiegać powodziom, niejednokrotnie tylko pogarszają sytuację i przyczyniają się do większej powodzi, donoszą naukowcy z University of Alaska w Fairbanks. Na łamach Journal of Geophysical Research: Oceans ukazał się artykuł, którego autorzy donoszą o wynikach badań nad wpływem zapór na ujściach rzek do morza. Na wielu takich estuariach ludzie coraz częściej budują zapory, by zapobiegać powodziom w dole rzeki.
Profesor Steven L. Dykstra i jego zespół przyjrzeli się danym z Charleston Harbor w Karolinie Południowej. Pochodziły one z ostatnich ponad stu lat. Ich analiza pokazała, że wybudowane tamy, które mają chronić ląd przed powodziami powstającymi w wyniku fali sztormowej oraz podnoszeniem się oceanów, nie zawsze spełniają swoje zadanie, a niejednokrotnie pogarszają sytuację. Zwykle sądzi się, że im dalej w głąb lądu, tym mniejszy wpływ sztormów. Jednak kształt basenu może spowodować, że im głębiej w ląd, tym gorsza powódź, stwierdza Dykstra.
Estuaria mają zwykle kształt lejka zwężającego się w stronę lądu. Budowa zapory skraca estuarium za pomocą betonowych ścian, które odbijają fale sztormowe. Zwężający się estuarium powoduje też, że pojawiają się mniejsze odbicia, które są zależne od czasu wzrostu poziomu wody. Naukowcy wykorzystali Charleston Harbor jako studium przypadku, a następnie wykorzystali modele komputerowe, do zbadania zjawisk zachodzących w 23 różnych estuariach, zarówno takich, w których są zbudowane zapory, jak i całkowicie naturalnych.
Badania pokazały, że kształt basenu oraz zmiany spowodowane przez człowieka poprzez stawianie zapór, są kluczowymi elementami, które decydują o tym, w jaki sposób sztorm na morzu czy oceanie wchodzi w interakcje z rzeką i jak fala powodziowa przesuwa się w głąb lądu. Okazało się, że przy określonym czasie trwania przyboru wód i określonej amplitudzie fal, zapory pogarszają sytuację powodziową na lądzie. Co więcej, przez zapory fala sztormowa może sięgać dalej. We wspomnianym już przypadku Charleston do największych przyborów wód zwykle dochodzi w odległości 80 kilometrów od wybrzeża.
Dykstra mówi, że często ludzie mieszkający kilkadziesiąt kilometrów od wybrzeża, nie zdają sobie sprawy z faktu, że znajdują się w strefie, na którą morze czy ocean mają wpływ. Zwykle przekonują się o tym, gdy dojdzie do dużej powodzi spowodowanej falą sztormową.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ostatnich dekadach tempo urbanizacji znacząco wzrosło. Powstają nowe miasta i rozrastają się już istniejące, a proces ten ma wpływ na otoczenie. Wszyscy słyszeliśmy o miejskiej wyspie ciepła, zjawisku polegającym na termicznym uprzywilejowaniu przestrzeni miejskiej. Okazuje się jednak, że w miastach nie tylko jest cieplej. Otrzymują one też więcej opadów niż pobliskie tereny wiejskie. A to grozi powodziami błyskawicznymi. Co więcej, w ciągu ostatnich 20 lat wielkość tych „miejskich wysp wilgoci” niemal się podwoiła.
Dotychczas naukowcy badający wpływ opadów na miasta skupiali się na pojedynczych miejscowościach lub konkretnych przypadkach opadów. Xinxin Sui, Zong-Liang Yang i Dev Niyogi z University of Texas w Austin oraz Marshall Shepherd z University of Georgia przyjrzeli się danym dotyczącym 1056 miast na całym świecie i odkryli, że w 63% z nich poziom opadów jest wyższy niż na otaczających je terenach wiejskich.
Największe anomalie występują w Afryce (85% miast to „miejskie wyspy wilgoci”) oraz w Oceanii (71%). Uczeni przypuszczają, że na anomalie te wpływa lokalna topografia i klimat, pojawiające się duże różnice wysokości i temperatur. Zaskakujący może być fakt, że kolejnym kontynentem z największymi anomaliami jest Europa. Tutaj 64% miast doświadcza większych opadów, niż wiejskie okolice. Następne na liście są Ameryka Północna (63%), Ameryka Południowa (62%) oraz Azja (59%).
Wśród analizowanych miast było 17 takich, gdzie anomalie opadowe przekraczały 200 milimetrów na rok. Dziewięć z tych miast znajduje się w Afryce, 4 w Ameryce Południowej, 3 w Azji i 1 w Ameryce Północnej.
Jeśli chodzi o najbardziej nas interesującą Europę, naukowcy stwierdzają, że większość miast na północy i w części środkowej Starego Kontynentu nie doświadcza większych i bardziej ekstremalnych opadów niż okolice podmiejskie. Jednak na południu znajdują się duże miasta, Jak Mediolan, Neapol czy Barcelona, gdzie dodatnia anomalia opadowa jest bardzo duża.
Inną interesującą anomalię zauważono w Ameryce Północnej i Południowej. Większość miast położonych na zachodnich górskich terenach tych kontynentów było bardziej suchych niż wiejskie okolice, a większość miast na wschodnich równinach otrzymywało więcej opadów. Wynika to zapewne z faktu, że miasta są położone w dolinach, więc pada w nich mniej niż w wyżej położonych okolicach.
Badacze stwierdzili też, że większe anomalie opadowe występują w klimacie tropikalnym i umiarkowanym, niż w suchym i kontynentalnym. Na anomalie opadowe wpływa też wielkość miasta. Gdy naukowcy podzielili miasta na dwie równe grupy, miast większych i mniejszych, okazało się, że w grupie miast większych 67% było miejskimi wyspami wilgoci, a w grupie mniejszej było to 58%. Co więcej, w miejscowościach, które są miejskimi wyspami wilgoci dodatnia anomalia opadowa rośnie w tempie 1,4 mm/rok. W latach 2001–2020 średnia anomalia opadowa w tych miastach zwiększyła się z 37 do 62 milimetrów.
Miastami o największej rocznej dodatniej anomalii opadowej są Ho Chi Minh, Kuala Lumpur, Lagos, Kanton-Shenzen, Sydney, Taipei, São Paulo, Houston, Mexico City oraz Miami-West Palm Beach. Z kolei największa roczna anomalia ujemna – czyli tam, gdzie pada mniej w porównaniu z okolicami wiejskimi – występuje w Seattle, Kioto-Osace-Kobe, Dżakarcie, Quanzhou, Limie, Fukuoce-Karumie, Akrze, Tokio-Jokohamie-Maebashi, Rio de Janeiro i Xiamen-Zhangzhou.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rezerwat Balamkú to biała plama na mapie archeologii. Obszar o powierzchni 3000 km2, ograniczony od południa autostradą Chetumal-Escarcega jest bardzo słabo rozpoznany pod względem archeologicznym. W marcu na północy regionu Balamkú specjaliści z University of Houston rozpoczęli rozpoznanie lotnicze prowadzone za pomocą systemu LIDAR. Wykazało ono, że istnieją tam nieznane dotychczas prehiszpańskie struktury. Doktor Ivan Ṡprajc ze Słoweńskiej Akademii Nauk zorganizował misję badawczą, która odkryła miasto Majów.
Miejscowość, nazwana Ocomtún, czyli „Kamienna Kolumna” w języku Majów z Jukatanu, znajduje się na wyniesieniu terenu otoczonym rozległymi mokradłami. Jej centrum z monumentalnymi budowlami zajmuje ponad 50 hektarów (0,5 km2). Dotychczas zidentyfikowano tam liczne duże budynki, w tym piramidy o wysokości ponad 15 metrów. Było to ważne regionalne centrum, które istniało prawdopodobnie w epoce klasycznej (250–1000). Najliczniejsze fragmenty ceramiki, jakie dotychczas zebraliśmy pochodzą z późnego okresu klasycznego (600–800), jednak dopiero analizy próbek zdradza nam coś więcej na temat historii tego miejsca, mówi Ṡprajc.
Naukowcy zauważyli liczne cylindryczne kolumny, które stanowiły fragment wejść do wyższych kondygnacji budynków, a Ṡprajc zwraca uwagę na południowo-wschodnią część centrum, w której znajdują się trzy place, budynki i liczne tarasy. "Pomiędzy dwoma głównymi placami znajduje się kompleks złożony z niskich długich struktur ułożonych niemal w koncentryczne kręgi. Jest tam też boisko do gry", opisuje ten fragment miast uczony. Kompleks z południowego-wschodu jest połączony groblą z częścią północno-zachodnią, w której znajdują się największe budowle. Widzimy tam kwadratowy plac o boku długości 80 metrów i wysokości 10 metrów, a w jego północnej części znajduje się piramida o wysokości 25 metrów.
Ze wstępnych badań wynika, że w schyłkowym okresie klasycznym (800–1000) w Ocomtún zaszły poważne zmiany. Świątynie wybudowane wówczas w centrum placów i tarasów powstały z materiału pozyskanego z otaczających je budynków. To odzwierciedlenie zmian ideologicznych, społecznych i demograficznych okresu kryzysów, które przed X wiekiem doprowadziły do upadku złożonych organizmów społeczno-litycznych i załamania populacji na centralnych nizinach zamieszkanych przez Majów.
W bliższej i dalszej okolicy znaleziono też inne struktury o charakterze podobnym do Ocomtún: schody, monolityczne kolumny i brak zabytków z inskrypcjami. Ocomtún znajduje się o 36 kilometrów na północny-zachód od Nadzcaan, odkrytego w 1993 roku.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.