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地理学者は、なぜいくつかの川が独身であるか、他の川が分裂する理由を明らかにします

一部の川は流れると分裂しますが、他の川はそうしません。この川の現象は、何十年も研究者を興味をそそられてきました。川が単一のスレッドとして流れるのか、それともマルチスレッドシステムに発展するのかを決定するものは何ですか？問題は単純に聞こえるかもしれませんが、地質学、地理、生態学、工学の概念にまたがる川の地形学の根本的な問題となっています。現在、カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）の地理学者は、 科学 彼らが謎を解決したこと。衛星画像と粒子画像速度測定と呼ばれる新しい画像処理技術を使用して36年にわたって84の川のダイナミクスを分析することにより、彼らは2種類の川がある物理的メカニズムを発見したと言います。「単一スレッドの川は、銀行の侵食と棒の降着の平衡によって特徴付けられることがわかりました。本質的に、ある銀行から失われた材料は、安定した幅を維持する材料によってバランスが取れていることがわかりました」と、UCSB Vamsi Gantiの地理学の上級著者兼准教授は言いました。対照的に、彼は続けて、マルチスレッドの川は一貫して、反対側の銀行への堆積と比較してより高い侵食率を示し、チャネルが拡大し、最終的に分割されました。この不均衡は、仕事によると、マルチスレッド川の背後にある原動力です。つまり、侵食は、川の流れの分裂の現象を駆り立てるものです。「認識の高まり」シングルスレッドとマルチスレッドの2つの主要なタイプの川は、異なる洪水と侵食のリスク、生態系サービス、および水資源も特徴としています。これらの危険と特徴は、より頻繁で激しい水気象イベントに対処するため、より関連性が高まっています。その結果、単一とマルチスレッドを指示する物理的メカニズムは、研究のより重要なテーマになりつつあります。以前の研究では、さまざまな種類の川がどこにあるかを主に調査しましたが、ガンティは、これらの川が時間の経過とともにどのように変化したかにも焦点を当てていると述べました。洪水リスクを予測しようとする多くのモデルは、川が固定された深さと幅の小川に流れていると仮定しています。これは事実ではなく、新しい研究はこの仮定の結果を明らかにしました。「多くの川が歴史的にマルチチャネルからシングルチャネルに干渉した後、シングルチャネルに移行したという認識が高まっています」と、研究の主著者であり、UCSB Earth Research Institute Postdoc Austin Chadwickはメールで書いています。人間の干渉には、ダム、掘削、堆積物の採掘、清掃と潜り、農業開発が含まれます。ベクトルマップいくつかの川が単一のチャネルで流れる理由を理解するために、他の川が多くのスレッドに分かれたため、研究者は衛星に頼りました。彼らは、1985年から2021年までの期間をカバーする36年間の世界的なLandsat画像を研究しました。400近くの川のセクションの世界的な調査から、彼らは十分に幅のある84を選択し、分析に適した速度で移動しました。これらには、さまざまな気候、斜面、水の流れにわたるシングルスレッドとマルチスレッドの両方の川が含まれていました。彼らは、粒子画像速度測定と呼ばれるコンピューター技術を使用し、年々画像の小さな変化を追跡し、科学者が川岸の侵食の量と反対側にどれだけの材料が付着したかを測定できます。これを行うために、彼らは衛星の写真を、土地が乾燥した場所と水で覆われた場所を示す地図に変換しました。その後、時間の経過とともに川の数千の断面を比較することにより、侵食と降着の方向と速度を記録する数百万の小さなベクトルを生成しました。最後に、2つのプロセスのバランスをとっているかどうかをテストするために、このすべてのデータ（侵食と降着の4ラーク以上の測定）を組み合わせました。これにより、彼らは単一またはマルチスレッドの川を引き起こしたパターンを発見することができました。植物には発言権があります何十年もの間、科学者たちは、単一チャンネルの曲がりくねった川が形成するために植生銀行を必要とし、植物と曲がりくねった川が共進化したと信じてきました。しかし、科学で最近発表された分析で、スタンフォード大学の研究者は、そのアイデアは堆積記録の誤解に基づいていると報告しました。「植生川の曲がりは、川全体が流れる下斜面方向に比べて、植生川の曲がり角とは異なる方向に移動することを示しています」と、研究の主著者であり、スタンフォードの博士課程学者であるマイケル・ハッソンは言いました。これは、同じ形を持っているにもかかわらず、植生川の堆積物と根本的に異なる河川川が生成する堆積堆積物を生成します。一方、チャドウィック等。川が曲がりくねっているか編まれた理由に焦点を当てた研究、Hasson et al。曲がりくねった川を調べた。ハッソンは、まっすぐな谷を考えると、植生川の曲がりが谷の側面に向かって外側に移動するのに対し、植生川の曲がりは横に移動することなく谷を下に移動することを発見しました。「私たちの解釈は、植生が川の動きにこの違いを引き起こすということです。主に堤防が形成され、川の経路がどのように間接的であるかの尺度である間接的に副避難を制限するためです」とハッソンは言いました。 「順番に、副鼻性は、曲がりがどのように、どこで移動するかを制御します。」インドの洞察Chadwick et al。パトナ、ファラッカ、パクシー（バングラデシュ）の近くのガンガの3つのストレッチを考慮しました。ブラマプトラについては、バハドゥラバード（バングラデシュ）、パンドゥ（インド）、ペイジャット（インド）、およびヒマラヤのさらに上流のストレッチを調べました。ブラマプトラは古典的な編組川であるとガンティは言った。チームはまた、ブラマプトラのスレッドが銀行を速く侵食したことを発見しました。「チャンネルの形状は根本的に不安定です」とチャドウィックはこれらのスレッドについて語った。 「サブチャネルは、数年にわたって拡大され、分裂する傾向があります。これは、流れが川岸が堆積するよりも速く横方向に侵食するためです。」発見は、侵食と堆積が平衡状態にあるという従来の知恵に反しました。「マルチスレッドの川が預け入れよりも速く横方向に侵食することは非常に驚くべきことで興味深い」とチャドウィックは言った。要するに、この研究は「川が均衡ではなく、サブチャネルが繰り返し拡大し、時間の経過とともに分裂するにつれて不安定性のサイクルを促進する新しい種類の方法である」と解明しました。「この基本的な不安定性は、川の管理にとって重要な考慮事項です。」洪水リスクの減少チャドウィックはまた、ガンガやブラマプトラなどのマルチスレッド川に沿って、川の流れを測定するために使用される評価曲線は、チャネルが形状を変えるにつれて、より頻繁に更新する必要があると述べました。インドの問題は、多くの部分で、グローバルエンジニアリングデザインおよびコンサルティング会社であるStantecの水文学者であるAkshay Kadu氏によると、編組川のセクションは、構築された堤防を使用して単一チャネルに人為的に限定されていることです。彼は研究に関与していませんでした。調査結果のもう1つの意味は、マルチチャネルの川が自然状態に戻るために大幅に短いスペースと時間が必要であり、復元コストが低くなることです。したがって、カドゥは、人工堤防の除去、天然のflood濫原との川の接続の回復、川岸に沿って植生緩衝ゾーンの作成、放棄された水路の再活性化、編組セクションの湿地の建設など、自然に基づいたソリューションは、隣接する地域の洪水のリスクを大幅に低下させる可能性があります。GBSNP Varmaはフリーランスの科学ジャーナリストです。 #地理学者はなぜいくつかの川が独身であるか他の川が分裂する理由を明らかにします