Logjams är egentligen inte fastnade alls, säger geoforskare

foto av stocktvärsnitt Pär Pärsson / Unsplash

En av de mindre kända konsekvenserna av skogsbränder är timmerstockar – flodkanaler som är igensatta av ved. Mekanismen är okomplicerad. Skogsbränder skapar stora områden med död ved. Under vintern leder tung snö till laviner som driver tusentals av de brända stockarna till botten av älvdalar, där de kommer ut i vattnet.

När stockarna sträcker sig över floden, från bank till bank, kan floden inte längre flyta. Det är denna formation som länge har fångat allmänhetens fantasi: ordet logjam har kommit att betyda en situation där rörelse, fysisk eller på annat sätt, är omöjlig.

Som en del av det naturliga systemet för skogsförnyelse ger timmerstockar stora fördelar för vildmarksregioner. Men de kan också orsaka betydande problem när de stör båtar, broar eller andra konstgjorda strukturer. Så en bättre förståelse för hur de beter sig behövs desperat.

Gå in i Nakul Deshpande och Benjamin Crosby vid Idaho State University i Pocatello, som säger att ingen har studerat hur stockar utvecklas över tiden. Nej på plats Fältmätningar har bedömt graden av arrestering i en naturligt bildad stock, säger de.

Idag ändrar de här killarna det genom att studera utvecklingen av en loggjam för första gången. Deras marsvin är en stock på Big Creek, en biflod till Salmon River i centrala Idaho. Deras överraskande slutsats: stockar som verkar fastlåsta fastnar inte alls. Istället rör sig stockarna nedför floden, om än långsamt, drivna av vattnets ebb och flod när flodnivån stiger och sjunker.

Först lite bakgrund. Logjam är relativt vanligt i Salmon Rivers vattendelare, som dränerar 14 000 kvadratkilometer barrskogsmark i centrala Idaho. US Forestry Service uppskattar att det för närvarande finns omkring 20 stockar i de olika bifloderna som matar floden.

Deshpande och Crosby valde en på Big Creek, en brant, bergig biflod till Middle Fork Salmon River. Under 2014, efter flera säsonger av skogsbränder och en kraftig vinter, levererade en serie snölaviner ett stort antal stockar till Big Creek.

Under det följande året sköljde andra stockar längre upp i floden ner och anslöt sig till sylten. Idag innehåller stocken mer än 1 000 stockar. Den sträcker sig över flodens bredd och sträcker sig över 70 meter (230 fot). För den tillfälliga tittaren är den låst fast.

Deshpande och Crosby satte upp kameror för att fotografera jammen under maj och juni 2016. De använde bilderna för att spåra positioner och orienteringar för 132 stockar och för att skapa time-lapse-videor av fenomenet. De registrerade också flodens flödeshastighet och djup.

Deras resultat ger intressant läsning. Deras första observation är att stockarna bildar ett slags fiskbensmönster. Detta beror delvis på att många av stockarna är längre än kanalen är bred. Så ena änden av en stock kan flyta och röra sig med vattenflödet medan den andra sitter fast på stranden.

Detta innebär naturligtvis också rörelse. Verkligen, Deshpande och Crosbys time-lapse-videor bekräftar tydligt detta . Trots namne finner vi att stocken inte sitter fast, säger de.

Istället stiger och sjunker stockarna med vattennivån, som förändras med snösmältningshastigheten. När vattnet stiger och log-drag mot bädden och bankerna minskar, översätts de kollektivt nedströms, säger forskarna. När flödet avtar och stockarna återansluter till bädden och bankerna, lägger sig stockarna opportunistiskt bland sina grannar.

Detta leder till en cykel av pinning, fri rörelse och ytterligare pinning som beror på flodens flöde.

Det är intressant arbete som kastar lite ljus över ett förvånansvärt missförstått fenomen. Det avslöjar också hur processen att nåla, täppa till och krypa liknar beteendet hos andra oordnade material - en vetenskap som kallas granulär reologi.

Det kan hjälpa mariningenjörer att bättre förstå hur man hanterar stockar och mildrar de skadliga effekter de kan ha på konstgjorda strukturer. Detta kan leda till mer välinformerade träretentionsstrukturer för restaurering, bropirers design, flodkorridorhantering och begränsning av översvämningsrisker, säger Deshpande och Crosby.

Men om denna upptäckt någonsin kommer att förändra den vanliga användningen av ordet logjam är en helt annan fråga.

Ref: arxiv.org/abs/1911.01518 : stockar fastnar inte: mätningar av stockrörelser i Big Creek, Idaho

Dölj