211service.com
Logjams zitten helemaal niet vast, zeggen geowetenschappers
foto van dwarsdoorsneden van het logboek Pär Pärsson / Unsplash
Een van de minder bekende gevolgen van bosbranden zijn blokkades: rivierkanalen verstopt met hout. Het mechanisme is eenvoudig. Bosbranden zorgen voor enorme stukken dood hout. In de winter leidt zware sneeuwval tot lawines die duizenden van de verbrande boomstammen naar de bodem van rivierdalen duwen, waar ze in het water komen.
Als de stammen zich over de rivier uitstrekken, van oever tot oever, kan de rivier niet meer stromen. Het is deze formatie die al lang tot de publieke verbeelding spreekt: het woord logjam is gaan betekenen een situatie waarin beweging, fysiek of anderszins, onmogelijk is.
Als onderdeel van het natuurlijke systeem van bosvernieuwing, hebben blokkades grote voordelen voor wildernisgebieden. Maar ze kunnen ook aanzienlijke problemen veroorzaken als ze interfereren met boten, bruggen of andere kunstmatige constructies. Een beter begrip van hun gedrag is dus hard nodig.
Ga naar Nakul Deshpande en Benjamin Crosby van de Idaho State University in Pocatello, die zeggen dat niemand heeft bestudeerd hoe blokkades zich in de loop van de tijd ontwikkelen. Nee ter plaatse veldmetingen hebben de mate van arrestatie in een natuurlijk gevormde blokkade beoordeeld, zeggen ze.
Vandaag veranderen deze jongens dat door voor het eerst de evolutie van een blokkade te bestuderen. Hun cavia is een blokkade op Big Creek, een zijrivier van de Salmon River in het centrum van Idaho. Hun verrassende conclusie: blokkades die solide lijken, zijn helemaal niet vastgelopen. In plaats daarvan bewegen de boomstammen stroomafwaarts, zij het langzaam, aangedreven door de eb en vloed van water, terwijl het rivierpeil stijgt en daalt.
Eerst wat achtergrond. Logjams komen relatief vaak voor in het stroomgebied van de Salmon River, dat 14.000 vierkante mijl naaldbos in het centrum van Idaho afvoert. De US Forestry Service schat dat er momenteel ongeveer 20 blokkades zijn in de verschillende zijrivieren die de rivier voeden.
Deshpande en Crosby kozen er een in Big Creek, een steile, bergachtige zijrivier van de Middle Fork Salmon River. In 2014, na verschillende seizoenen van bosbranden en een strenge winter, leverde een reeks sneeuwlawines een groot aantal boomstammen op in Big Creek.
In het volgende jaar spoelden andere boomstammen van verder op de rivier naar beneden en voegden zich bij de jam. Tegenwoordig bevat de logjam meer dan 1.000 logs. Het overspant de breedte van de rivier en strekt zich uit over meer dan 70 meter (230 voet). Voor de toevallige kijker is het solide vergrendeld.
Deshpande en Crosby hebben camera's opgesteld om de storing in mei en juni 2016 te fotograferen. Ze gebruikten de beelden om de posities en oriëntaties van 132 boomstammen te volgen en om time-lapse-video's van het fenomeen te maken. Ze registreerden ook de stroomsnelheid en diepte van de rivier.
Hun resultaten zorgen voor interessante lectuur. Hun eerste observatie is dat de stammen een soort visgraatpatroon vormen. Dit komt deels doordat veel van de stammen langer zijn dan het kanaal breed is. Dus het ene uiteinde van een boomstam kan drijven en meebewegen met de stroming van het water, terwijl het andere aan de oever vastzit.
Dat brengt natuurlijk ook beweging met zich mee. Inderdaad, De time-lapse-video's van Deshpande en Crosby bevestigen dit duidelijk . Ondanks de naamgenoot stellen we vast dat de blokkade niet vast zit, zeggen ze.
In plaats daarvan stijgen en dalen de boomstammen met het waterpeil, dat verandert met de snelheid van het smelten van de sneeuw. Naarmate het water stijgt en tegen de bodem sleept en de oevers afnemen, vertalen ze zich samen stroomafwaarts, zeggen de onderzoekers. Naarmate de stroom terugloopt en de boomstammen opnieuw verbinding maken met het bed en de banken, nestelen de boomstammen zich opportunistisch tussen hun buren.
Dit leidt tot een cyclus van pinnen, vrij bewegen en verder pinnen die afhankelijk is van de rivierstroom.
Dat is interessant werk dat enig licht werpt op een verrassend onbegrepen fenomeen. Het onthult ook hoe het proces van vastzetten, verstoppen en kruipen vergelijkbaar is met het gedrag van andere ongeordende materialen - een wetenschap die bekend staat als granulaire reologie.
Dat zou scheepsingenieurs kunnen helpen beter te begrijpen hoe blokkades kunnen worden beheerd en de schadelijke effecten die ze op kunstmatige constructies kunnen hebben, te verminderen. Dit kan leiden tot beter geïnformeerde houtretentiestructuren voor restauratie, ontwerp van brugpieren, beheer van riviercorridors en beperking van overstromingsgevaar, zeggen Deshpande en Crosby.
Maar of deze ontdekking ooit het algemene gebruik van het woord logjam zal veranderen, is een geheel andere vraag.
Referentie: arxiv.org/abs/1911.01518 : Logjams zijn niet vastgelopen: metingen van logbewegingen in Big Creek, Idaho