Rekordniedrige Wasserstände am Mississippi im Jahr 2022 zeigen, wie der Klimawandel große Flüsse verändert

Flüsse sind wichtige Korridore, die Städte und Ökosysteme gleichermaßen verbinden.Wenn es zu einer Dürre kommt, sinkt der Wasserspiegel, was die Flussschifffahrt schwieriger und teurer macht.

Im Jahr 2022 steigen die Wasserstände in einigen der größten Flüsse der Welt, darunter Rhein in Europa und die Jangtse in China, fiel auf ein historisch niedriges Niveau.Der Mississippi fiel Mitte Oktober in Memphis, Tennessee, so tief, dass Lastkähne konnten nicht schwimmen, was Baggerarbeiten und spezielle Wasserfreisetzungen aus vorgelagerten Stauseen erfordert Halten Sie die Kanäle navigierbar.

Dank könnten sich die Bedingungen am unteren Mississippi etwas entspannen Frühwinterregen.Aber wie Erde Wissenschaftler am Universität Memphis, Wir betrachten den dramatischen Absturz des Wasserspiegels in diesem Jahr als Vorbote einer vom Klimawandel veränderten Zukunft.

Binnenschiffe sind eine effiziente Möglichkeit, Massengüter wie Getreidelieferungen und schweres Gerät über große Entfernungen zu transportieren.Dies gilt jedoch nur für normale Wasserbedingungen.Die durch den Klimawandel verursachten zunehmenden Schwankungen zwischen extremen Tiefst- und Höchstständen auf dem Mississippi führen dazu, dass typische Wasserbedingungen nicht mehr die Norm sind und der Flusstransport in Zukunft wahrscheinlich mit weiteren Staus konfrontiert sein wird.

Eine enorme Verringerung der Lautstärke

Dürren Sie beginnen in der Regel, wenn der Niederschlag unter das normale Niveau fällt.Viele andere Faktoren, darunter Temperatur, Wind, Bewölkung und Bodenart in der Region, beeinflussen die Schwere von Dürren.Der Boden kann Wasser aus den Niederschlägen der vergangenen Monate speichern und so für einen Abfluss in Flüsse sorgen, der das Einsetzen von Rückgängen flussabwärts verzögert.

In Memphis entwickelte sich Ende Juni 2022 heißes, trockenes Wetter, das bis in den Frühherbst anhielt.Höhere Temperaturen erhöhten die Verdunstungsrate und verringerten die Bodenfeuchtigkeit, wodurch ein plötzliche Dürre – eine, die sich innerhalb weniger Wochen entwickelte.

Der Mississippi Wasserscheide entwässert einen Bereich, der bedeckt 1,2 Millionen Quadratmeilen (3,2 Millionen Quadratkilometer) – mehr als 40 % der kontinentalen Fläche der USA.Dies führt zu einer enormen Strömung, insbesondere im unteren Mississippi, da immer mehr Nebenflüsse in den Mississippi münden.

Bei normalem Wasserstand fließen jede Sekunde mehr als 500.000 Kubikfuß (14.000 Kubikmeter) an Memphis vorbei.Das reicht aus, um das Rose Bowl-Stadion in Pasadena, Kalifornien, in weniger als einer Minute zu füllen.

Der Stromfluss im unteren Mississippi kann langsam auf Niederschlagsänderungen reagieren, da das Wasser weite Strecken zurücklegen muss, um die Region zu erreichen.Während der jüngsten Dürreperiode sank der Wasserstand des Flusses jedoch von August bis Oktober stark. erreichte im Oktober einen historischen Tiefstand.20.2022, in Memphis.Der Fluss fiel innerhalb von 11 Wochen um 20 Fuß.

Veränderte Dürremuster

Die Sturzdürre im Jahr 2022 ereignete sich im Rahmen eines langfristigen Trends, bei dem der jährliche Mindestwasserstand am Unterlauf des Mississippi im vergangenen Jahrhundert gesunken ist.Mit anderen Worten: Die Jahrestiefststände werden immer niedriger.

Es gibt zwei Hauptursachen für diese extremen Tiefststände.Erstens, Bau von Schleusen, Dämme und Deiche für den Hochwasserschutz beginnend in den 1930er Jahren hat einen wachsenden Teil des Flusses flussaufwärts aufgestaut und die Schwankungen im Flussfluss verringert.Dadurch haben sich Niedrigwasserereignisse unbeabsichtigt verschlimmert.

Zweitens betraf die Sturzdürre 2022 andere Gebiete als frühere extreme Niedrigwasserereignisse.In den vergangenen Jahren konzentrierte sich das heiße und trockene Wetter auf die Nebenflüsse des Flusses Missouri Und Flüsse in Ohio, die in den Mississippi münden.Dies führte dazu, dass weniger Wasser den unteren Mississippi erreichte.Im Jahr 2022 waren die Bodenfeuchtigkeitswerte in den Nebenflüssen normal, in den zentralen USA kam es jedoch zu einer plötzlichen Dürre.über dem Mississippi selbst, wodurch die Verdunstung zunimmt und der Wasserstand im unteren Mississippi sinkt.

Die Vorstellung, dass es am Hauptarm eines großen Flusses wie dem Mississippi zu Niedrigwasser kommen kann, selbst wenn die Hauptzuflüsse normale Wasserstände aufweisen, widerspricht der herkömmlichen Vorstellung von hydrologischer Dürre.Das diesjährige historische Ereignis im Einzugsgebiet des Mississippi ist ein Beweis dafür, dass der Klimawandel große Flüsse verändert, da hohe Temperaturen die Verdunstung erhöhen und den Boden „durstiger“ machen.

Binnenschiff-Backups

Der Mississippi ist eine wichtige Wasserstraße für Transport von Getreide per Lastkahn von Agrarstaaten bis hin zu Inlands- und Exportmärkten.Lastkähne sind die kostengünstigste und nachhaltigste Option für die kommerzielle Schifffahrt.

Ein einzelner Trichterkahn kann so viel Trockenladung befördern wie 16 Waggons oder 70 LKWs.Ungefähr 92 % der US-amerikanischenAgrarexporte, darunter Sojabohnen, Mais und Weizen, Bewegen Sie sich durch das Mississippi-Becken.

Niedrige Wasserstände verringern die schiffbaren Abschnitte des Flusses, die tief genug für Lastkähne sind.Am Okt.7. 2022, Über 2.000 Lastkähne wurden gesichert an verschiedenen Stellen entlang des Mississippi aufgrund von Flusssperrungen.Niedrige Wasserstände störten den Transport sowohl im Norden als auch im Süden.

Die Versandkosten steigen während der Erntesaison, wenn die Nachfrage nach Binnenschifftransporten höher ist. Binnenschifffahrtspreise kann je nach Marktangebot und -nachfrage, der Größe der Binnenflotte und anderen Faktoren erheblich schwanken.

Schifffahrtsbeschränkungen auf dem Mississippi aufgrund niedriger Wasserstände haben die wöchentlichen Kosten für den Getreidetransport per Lastkahn stark erhöht.Die durchschnittliche Schifffahrtsrate per Binnenschiff stieg von etwa 11 bis 12 US-Dollar pro Tonne im Sommer 2022 auf über 71 US-Dollar pro Tonne im Oktober 2022.Im November sank er auf durchschnittlich 27,25 US-Dollar pro Tonne – immer noch mehr als das Doppelte des typischen Preises.

Wir bereiten uns auf weitere Tiefststände vor

Bei wärmeren Lufttemperaturen besteht die Gefahr, dass mehr Wasser verdunstet, was zu Dürre führt, und mehr Wasser zurückgehalten wird, was zu extremen Niederschlägen führt. Prähistorische Flussaufzeichnungen in Nordamerika darauf hinweisen wärmere Temperaturen vor 1.000 Jahren hat die Niederschlagsmuster variabler gemacht, mit erheblichen Dürren, die von extremen Überschwemmungen unterbrochen wurden – Bedingungen, die denen ähneln, die wir jetzt am unteren Mississippi sehen.

In den letzten 100 Jahren kam es im Mississippi River Valley von Jahr zu Jahr häufiger zu Wechseln von sehr trocken zu sehr nass.Wir gehen davon aus, dass sich dieser Trend fortsetzt da die globalen Temperaturen weiter steigen wegen des Klimawandels.

Unternehmen, die Getreide versenden, suchen nach Versandalternativen wiederholtes Ausbaggern kann notwendig sein, um den Fluss schiffbar zu halten.Dadurch wird der Versand teurer, und die höheren Kosten werden an die Verbraucher weitergegeben.

Niedrige Wasserstände am Fluss ermöglichen auch, dass Salzwasser vom Golf von Mexiko nach Norden kriecht, was passieren könnte die Trinkwasserversorgung verunreinigen im Süden Louisianas.Um dies zu verhindern, baut das Army Corps of Engineers ein Unterwasserdeich um Salzwasser, das dichter ist und unter Süßwasser absinkt, daran zu hindern, stromaufwärts zu wandern.

Im 20. Jahrhundert wurde der Flussbau am Mississippi von der Notwendigkeit vorangetrieben Überschwemmungen reduzieren.Der Hochwasserschutz bleibt auch in Zukunft wichtig, allerdings wird auch das Risiko von Niedrigwasserereignissen zunehmen.Da die USADa das Land in eine neue Ära hydrologischer Extreme eintritt, glauben wir, dass es von entscheidender Bedeutung ist zu verstehen, wie Wassereinzugsgebiete und große Flüsse auf den Klimawandel reagieren, damit sich Industrie und Gemeinden besser auf die Zukunft vorbereiten können.

Dieser Artikel wurde aktualisiert, um den angegebenen Wert für die Wassermenge zu korrigieren, die jede Sekunde an Memphis vorbeifließt.