211service.com
Logjams er egentlig ikke fastklemt i det hele tatt, sier geovitenskapsmenn
bilde av stokktverrsnitt Pär Pärsson / Unsplash
En av de mindre kjente konsekvensene av skogbranner er tømmerstokker – elveløp tilstoppet med tre. Mekanismen er grei. Skogbranner skaper store områder med død ved. Om vinteren fører tung snø til snøskred som skyver tusenvis av de brente tømmerstokkene til bunnen av elvedaler, hvor de kommer ut i vannet.
Når tømmerstokkene strekker seg over elva, fra bredd til bredd, kan ikke elva renne lenger. Det er denne formasjonen som lenge har fanget den offentlige fantasien: Ordet logjam har kommet til å bety en situasjon der bevegelse, fysisk eller på annen måte, er umulig.
Som en del av det naturlige systemet for skogfornyelse, gir tømmerstokker store fordeler for villmarksregioner. Men de kan også forårsake betydelige problemer når de forstyrrer båter, broer eller andre kunstige strukturer. Så en bedre forståelse av måten de oppfører seg på er desperat nødvendig.
Gå inn på Nakul Deshpande og Benjamin Crosby ved Idaho State University i Pocatello, som sier at ingen har studert måten logjams utvikler seg over tid. Nei på stedet feltmålinger har vurdert graden av arrestasjon i en naturlig dannet logjam, sier de.
I dag endrer disse gutta det ved å studere utviklingen av en logjam for første gang. Marsvinet deres er en tømmerstokk på Big Creek, en sideelv til Salmon River i sentrale Idaho. Deres overraskende konklusjon: blokker som ser ut til å være fastlåste, er ikke fastkjørte i det hele tatt. I stedet beveger tømmerstokkene seg nedover, om enn sakte, drevet av flo og fjære, ettersom elvenivået stiger og synker.
Først litt bakgrunn. Logjam er relativt vanlig i Salmon River-vannskillet, som drenerer 14 000 kvadratkilometer med barskog i sentrale Idaho. US Forestry Service anslår at det for tiden er rundt 20 tømmerstokker i de forskjellige sideelvene som fôrer elven.
Deshpande og Crosby valgte en på Big Creek, en bratt, fjellrik sideelv til Middle Fork Salmon River. I 2014, etter flere sesonger med skogbranner og en tung vinter, leverte en rekke snøskred et stort antall tømmerstokker inn i Big Creek.
I løpet av det neste året skyllet andre tømmerstokker lenger opp i elva ned og ble med i syltetøyet. I dag inneholder stokken mer enn 1000 stokker. Den spenner over bredden av elven og strekker seg over 70 meter (230 fot). For den tilfeldige seeren er den låst solid.
Deshpande og Crosby satte opp kameraer for å fotografere jammen i løpet av mai og juni 2016. De brukte bildene til å spore posisjonene og retningene til 132 logger og til å lage time-lapse-videoer av fenomenet. De registrerte også strømningshastigheten og dybden til elven.
Resultatene deres gir interessant lesning. Deres første observasjon er at stokkene danner et slags fiskebeinsmønster. Dette er blant annet fordi mange av stokkene er lengre enn kanalen er bred. Så den ene enden av en tømmerstokk kan flyte og bevege seg med vannstrømmen mens den andre sitter fast på bredden.
Dette innebærer selvfølgelig også bevegelse. Faktisk, Deshpande og Crosbys time-lapse-videoer bekrefter tydelig dette . Til tross for navnebroren finner vi ut at stokken ikke sitter fast, sier de.
I stedet stiger og faller stokkene med vannstanden, som endres med hastigheten på snøsmeltingen. Når vannet stiger og tømmermotstanden mot bunnen og breddene avtar, oversettes de kollektivt nedstrøms, sier forskerne. Etter hvert som strømmen avtar og tømmerstokkene kobles sammen med sengen og bredden igjen, legger tømmerstokkene seg opportunistisk blant naboene.
Dette fører til en syklus med pinning, fri bevegelse og ytterligere pinning som avhenger av elvestrømmen.
Det er interessant arbeid som kaster lys over et overraskende misforstått fenomen. Den avslører også hvordan prosessen med å feste, tilstoppe og krype ligner oppførselen til andre uordnede materialer - en vitenskap kjent som granulær reologi.
Det kan hjelpe marineingeniører til å bedre forstå hvordan man håndterer blokker og reduserer de skadelige effektene de kan ha på kunstige strukturer. Dette kan føre til mer informerte treretensjonsstrukturer for restaurering, bromolerdesign, håndtering av elvekorridorer og reduksjon av flomfare, sier Deshpande og Crosby.
Men om denne oppdagelsen noen gang vil endre den vanlige bruken av ordet logjam er et helt annet spørsmål.
Ref: arxiv.org/abs/1911.01518 : Tømmerblokker sitter ikke fast: målinger av tømmerbevegelser i Big Creek, Idaho