Geomokslininkai teigia, kad rąstų stulpai iš tikrųjų nėra užstrigę

rąsto skerspjūvių nuotrauka Pär Pärsson / Unsplash

Viena iš mažiau žinomų miškų gaisrų pasekmių yra rąstų spūstys – mediena užsikimšę upių vagos. Mechanizmas yra paprastas. Miškų gaisrai sukuria didžiulius negyvos medienos plotus. Žiemą gausus sniegas sukelia lavinas, kurios nustumia tūkstančius sudegusių rąstų į upių slėnių dugną, kur jie patenka į vandenį.

Kai rąstai driekiasi per upę, nuo kranto iki kranto, upė nebegali tekėti. Būtent šis darinys jau seniai užvaldo visuomenės vaizduotę: žodis logjam ėmė reikšti situaciją, kurioje judėjimas, fizinis ar kitoks, yra neįmanomas.

Kaip natūralios miškų atnaujinimo sistemos dalis, rąstų uogos suteikia didelę naudą dykumos regionams. Tačiau jie taip pat gali sukelti didelių problemų, kai trukdo valtims, tiltams ar kitoms dirbtinėms konstrukcijoms. Taigi labai reikia geriau suprasti, kaip jie elgiasi.

Nakul Deshpande ir Benjamin Crosby į Aidaho valstijos universitetą Pocatello įeina, kurie sako, kad niekas netyrė, kaip laikui bėgant vystosi rąstų kamščiai. Nr savo vietoje Jie teigia, kad lauko matavimai įvertino sulaikymo laipsnį natūraliai susidariusioje rąstinėje.

Šiandien šie vaikinai tai pakeičia pirmą kartą tyrinėdami rąstų evoliuciją. Jų jūrų kiaulytė yra Big Creek, Lašišų upės intako centrinėje Aidaho dalyje, uogienė. Stebėtina jų išvada: rąstų spūstys, kurios atrodo tvirtos, nėra įstrigusios. Vietoj to, rąstai juda žemyn upe, nors ir lėtai, varomi vandens atoslūgių ir tėkmės, kai upės lygis kyla ir leidžiasi.

Pirmiausia šiek tiek fono. Rąstai yra gana dažni Lašišų upės baseine, kuris nusausina 14 000 kvadratinių mylių spygliuočių miško žemės centrinėje Aidaho dalyje. JAV miškų tarnybos skaičiavimais, šiuo metu įvairiuose upę maitinančiuose intakuose yra apie 20 rąstų.

Deshpande ir Crosby pasirinko vieną Big Creek, stačiame, kalnuotame Vidurinio Forko lašišų upės intake. 2014 m., po kelių sezonų miškų gaisrų ir sunkios žiemos, daugybė sniego lavinų į Big Creek atnešė daugybę rąstų.

Per ateinančius metus kiti rąstai iš toliau upės nuplovė ir įsiliejo į uogienę. Šiandien rąstuose yra daugiau nei 1000 rąstų. Ji apima upės plotį ir tęsiasi daugiau nei 70 metrų (230 pėdų). Paprastam žiūrovui jis yra užrakintas.

Deshpande ir Crosby sukūrė kameras, kad fotografuotų spūstį 2016 m. gegužę ir birželį. Jie naudojo vaizdus, ​​​​sekdami 132 rąstų padėtį ir orientaciją bei kurdami laiko intervalo vaizdo įrašus apie šį reiškinį. Jie taip pat užfiksavo upės tėkmės greitį ir gylį.

Jų rezultatai suteikia įdomų skaitymą. Pirmasis jų pastebėjimas – rąstai sudaro savotišką silkės raštą. Taip yra iš dalies todėl, kad daugelis rąstų yra ilgesni nei kanalo plotis. Taigi vienas rąsto galas gali plūduriuoti ir judėti kartu su vandens srove, o kitas yra įstrigęs ant kranto.

Žinoma, tai taip pat reiškia judėjimą. Iš tikrųjų, Deshpande ir Crosby laiko tarpo vaizdo įrašai tai aiškiai patvirtina . Nepaisant bendravardžio, pastebime, kad rąstas neužstrigo, sako jie.

Vietoj to, rąstai kyla ir krenta kartu su vandens lygiu, kuris keičiasi sniego tirpimo greičiu. Tyrėjai teigia, kad kylant vandeniui ir mažėjant rąsto tempimui į dugną ir krantus, jie kartu slenka pasroviui. Sroviui mažėjant ir rąstams vėl susijungus su vaga ir krantais, rąstai oportunistiškai nusėda tarp kaimynų.

Tai veda į tvirtinimo, laisvo judėjimo ir tolesnio tvirtinimo ciklą, kuris priklauso nuo upės tėkmės.

Tai įdomus darbas, kuris šiek tiek atskleidžia stebėtinai neteisingai suprastą reiškinį. Tai taip pat atskleidžia, kaip prisegimo, užsikimšimo ir šliaužimo procesas yra panašus į kitų netvarkingų medžiagų elgesį – tai mokslas, žinomas kaip granuliuota reologija.

Tai galėtų padėti jūrų inžinieriams geriau suprasti, kaip valdyti spūstis ir sušvelninti žalingą poveikį, kurį jie gali turėti dirbtinėms konstrukcijoms. Deshpande ir Crosby sako, kad dėl to gali būti sukurtos labiau informuotos medienos sulaikymo struktūros, skirtos restauravimui, tilto prieplaukų projektavimui, upių koridoriaus valdymui ir potvynių pavojaus mažinimui.

Tačiau ar šis atradimas kada nors pakeis įprastą žodžio logjam vartojimą, yra visiškai kitas klausimas.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1911.01518 : Rąstai neužstrigo: rąstų judesių matavimai Big Creek mieste, Aidaho valstijoje

paslėpti