Moenkopi Wash حدود 95 مایل از طریق منطقه‌های ناواهو و هوپی در شمال آریزونا در فلات کلرادو می‌پیچد که از شمال شرقی شهر توبا سرچشمه می‌گیرد و به سمت جنوب به کامرون می‌ریزد و به رودخانه کوچولو کلرادو می‌ریزد. زمانی در کانال‌های وسیعی جریان داشت و مقادیر زیادی رسوب را از میان دره‌ای رودخانه‌ای با دشت‌های سیلابی کوچک و توسعه نیافته جابه‌جا می‌کرد. این منبع اصلی رسوب رودخانه کوچولو کلرادو است که به نوبه خود بخش عمده ای از این رسوب را به رودخانه کلرادو می رساند.
یک مطالعه جدید به بررسی عکس‌های تاریخی، تصاویر هوایی و سوابق تخلیه و رسوبات در قرن گذشته می‌پردازد تا چگونگی تغییر کانال، فرآیندهای مسئول تغییر و اثرات ناشی از آن را تجزیه و تحلیل کند.
سوابق تاریخی تخلیه بین سال‌های 1926 و 1940 سیل‌های مکرر در Moenkopi Wash را در طول فصل‌های موسمی تابستان و پاییز نشان می‌دهد. این دوره با برخی از بزرگترین سیل هایی که تا کنون در موئنکوپی واش اندازه گیری شده است مشخص می شود. پس از سال 1940، تغییر در آب و هوای منطقه، که احتمالاً منجر به بارندگی کمتر شد، منجر به سیل کمتر شد. اگرچه سیلاب کمتر بود، کانال عریض باقی ماند، اما پوشش گیاهی در امتداد مرزهای کانال شروع به ایجاد کرد. کاهش سیل به تنهایی اندازه یا ماهیت پر پیچ و خم کانال را تغییر نداد.
در اوایل دهه 1900، گز (تماریکس spp.)، یک درخت غیر بومی، مقاوم به خشکی، تشکیل بیشه، برای کنترل فرسایش در حوضه کوچک کلرادو معرفی شد. عکس های گرفته شده در دهه 1940 هیچ نشانی از تماریس در امتداد Moenkopi Wash نشان نمی دهد. آنهایی که در سال 1959 گرفته شده اند، چگالی کم تا متوسطی از گز را نشان می دهند، بنابراین احتمالاً در دهه 1950 در Wash گسترش یافته است.
پس از سال 1955، کاهش احتمالی دیگری در بارندگی باعث کاهش بیشتر سیل شد و به تماریس اجازه داد تا در کناره‌های کانال و دشت‌های سیلابی بیشتر مستقر شود. با افزایش تراکم پوشش گیاهی، رسوب بیشتری در آن محبوس می شود و در نتیجه کانال باریک می شود. بنابراین، کاهش سیل اولیه پس از سال 1940 تأثیر کمی بر عرض کانال داشت، اما کاهش سیل دوم پس از سال 1955 کانال را باریک کرد زیرا پوشش گیاهی توانست به به دام انداختن رسوبات و تثبیت سواحل کمک کند. تجزیه و تحلیل عکس های هوایی گرفته شده در سال های 1952 و 2019 نشان می دهد که شستشو 57 تا 59 درصد کاهش یافته است. با باریک شدن کانال، خم‌های مار مانندی که برای انتقال سیلاب‌های بزرگ استفاده می‌کردند، تبدیل به رشته‌های نواری باریکی شد که در میان جنگل‌های دشت سیل‌خیزی بیش از حد رشد کرده بودند. همانطور که کانال با رسوب پر می شود، رودخانه در نقاطی پیچ خورده و در نتیجه بخش های باریک و مستقیم رودخانه ایجاد می شود.
تجاوز درخت گز در امتداد مرزهای Moenkopi Wash اکنون به طور قابل توجهی سرعت جریان سیلاب را تغییر داده است، زیرا پوشش گیاهی جریان آب سیل را در پایین دست کاهش می دهد. علاوه بر این، گز میزان رسوب حمل شده را کاهش می دهد زیرا رسوب را در امتداد سواحل به دام می اندازد. صرف وجود یا عدم وجود پوشش گیاهی می تواند تأثیر عمیقی بر مورفولوژی و هیدرولوژی کانال (شکل کانال، ظرفیت حمل سیل) داشته باشد. سوابق تاریخی غلظت رسوب نشان می دهد که کاهش زیادی در رسوبات تحویلی به رودخانه کوچولو کلرادو وجود داشته است. ترکیب، اثرات biogeomorphic کاهش سیل و تجاوز به پوشش گیاهی غیر بومی یک حلقه بازخورد مثبت تولید کرد. با باریک شدن کانال، سیلاب روی کرانه و رسوب در بانک به دلیل از دست دادن ظرفیت حمل سیل رخ داد و پوشش گیاهی باعث کاهش بیشتر سرعت جریان شد که منجر به سیل اضافی روی کرانه و به دام افتادن رسوب شد که منجر به تنگ شدن بیشتر کانال شد (عکس‌های قبل و بعد را ببینید). .
از طریق تجزیه و تحلیل دقیق، این مطالعه نشان داد که پوشش گیاهی نقش قوی تری نسبت به خود هیدرولوژی در ایجاد تغییرات ژئومورفیک ایفا می کند. در نتیجه، تحویل رسوبات ریز به رودخانه کوچولو کلرادو و رودخانه پایین دست کلرادو، جایی که رسوب یک منبع مدیریت کلیدی است، کسری از آنچه در گذشته بود است. بدون سابقه سیل حذف پوشش گیاهی یا پوشش گیاهی مکانیکی در مقیاس بزرگ، بعید است که Moenkopi Wash به وضعیت پرپیچ و خم قبلی خود یعنی یک کانال گسترده بازگردد.
مقاله را بخوانید:
دین، دی‌جی و تاپینگ، دی‌جی، 2024، اثرات بازخورد رویشی بر شکل دشت سیلابی، انتقال رسوب، و تغییر ژئومورفیک در رودخانه خشک – Moenkopi Wash، AZ: Geomorphology، v. 447، ماده 109017، ص. 1-23، https://pubs.usgs.gov/publication/70250681
داده های مرتبط:
Dean, DJ, and Topping, DJ, 2023, Runoff, توپوگرافیک, رسوبات معلق و داده های GIS از Moenkopi Wash, AZ: US Geological Survey Data Release, https://doi.org/10.5066/P9TKO358