Logjams er slet ikke fastklemt, siger geovidenskabsmænd

foto af trætværsnit Pär Pärsson / Unsplash

En af de mindre kendte konsekvenser af skovbrande er træstammer - flodkanaler tilstoppet med træ. Mekanismen er ligetil. Skovbrande skaber store områder med dødt ved. I løbet af vinteren fører tung sne til laviner, der skubber tusindvis af de brændte træstammer til bunden af ​​floddale, hvor de kommer i vandet.

Når stokkene strækker sig over floden, fra bred til bred, kan floden ikke længere flyde. Det er denne dannelse, der længe har fanget offentlighedens fantasi: Ordet logjam er kommet til at betyde en situation, hvor bevægelse, fysisk eller på anden måde, er umulig.

Som en del af det naturlige system for skovfornyelse giver træstammer store fordele for vildmarksregioner. Men de kan også forårsage betydelige problemer, når de forstyrrer både, broer eller andre kunstige strukturer. Så en bedre forståelse af den måde, de opfører sig på, er desperat nødvendig.

Indtast Nakul Deshpande og Benjamin Crosby på Idaho State University i Pocatello, som siger, at ingen har studeret, hvordan logjams udvikler sig over tid. Ingen in situ feltmålinger har vurderet graden af ​​anholdelse i en naturligt dannet logjam, siger de.

I dag ændrer disse fyre det ved at studere udviklingen af ​​en logjam for første gang. Deres marsvin er en træstamme på Big Creek, en biflod til Salmon River i det centrale Idaho. Deres overraskende konklusion: logjams, der ser ud til at være fastlåste, sidder slet ikke fast. I stedet bevæger stokkene sig ned ad floden, om end langsomt, drevet af vandets ebbe og flod, efterhånden som flodniveauet stiger og falder.

Først lidt baggrund. Logjam er relativt almindeligt i Salmon River vandskel, som dræner 14.000 kvadratkilometer af nåleskov i det centrale Idaho. US Forestry Service anslår, at der i øjeblikket er omkring 20 logjam i de forskellige bifloder, der fodrer floden.

Deshpande og Crosby valgte en på Big Creek, en stejl, bjergrig biflod til Middle Fork Salmon River. I 2014, efter flere sæsoner med skovbrande og en hård vinter, leverede en række sneskred et stort antal træstammer til Big Creek.

I løbet af det næste år skyllede andre træstammer længere oppe af floden ned og sluttede sig til marmeladen. I dag rummer træstammen mere end 1.000 træstammer. Den spænder over flodens bredde og strækker sig over 70 meter (230 fod). For den afslappede seer er den låst fast.

Deshpande og Crosby satte kameraer op til at fotografere jamningen i løbet af maj og juni 2016. De brugte billederne til at spore positioner og orienteringer af 132 logs og til at lave time-lapse-videoer af fænomenet. De registrerede også strømningshastigheden og dybden af ​​floden.

Deres resultater giver interessant læsning. Deres første observation er, at stammerne danner en slags sildebensmønster. Det skyldes blandt andet, at mange af stokkene er længere, end kanalen er bred. Så den ene ende af en træstamme kan flyde og bevæge sig med vandstrømmen, mens den anden sidder fast på bredden.

Dette indebærer selvfølgelig også bevægelse. Ja, Deshpande og Crosbys time-lapse-videoer bekræfter klart dette . På trods af navnebroren konstaterer vi, at bjælken ikke sidder fast, siger de.

I stedet stiger og falder stammerne med vandstanden, som ændrer sig med snesmeltningshastigheden. Efterhånden som vandet stiger og log-træk mod sengen og bankerne aftager, oversættes de tilsammen nedstrøms, siger forskerne. Efterhånden som strømmen aftager, og træstammerne atter forbindes med bedet og bredderne, sætter træstammerne sig opportunistisk til blandt deres naboer.

Dette fører til en cyklus af pinning, fri bevægelse og yderligere pinning, der afhænger af flodens strømning.

Det er interessant arbejde, der kaster lys over et overraskende misforstået fænomen. Det afslører også, hvordan processen med at fastholde, tilstoppe og krybe ligner adfærden af ​​andre uordnede materialer - en videnskab kendt som granulær rheologi.

Det kan hjælpe skibsingeniører til bedre at forstå, hvordan man håndterer logjam og afbøde de skadelige virkninger, de kan have på kunstige strukturer. Dette kan føre til mere informerede trætilbageholdelsesstrukturer til restaurering, design af bromoler, styring af flodkorridorer og begrænsning af oversvømmelsesfare, siger Deshpande og Crosby.

Men om denne opdagelse nogensinde vil ændre den almindelige brug af ordet logjam er et helt andet spørgsmål.

Ref: arxiv.org/abs/1911.01518 : Logjams sidder ikke fast: målinger af træbevægelser i Big Creek, Idaho

skjule