Столетия назад некоторые части восточной части Соединенных Штатов были утоплены в грязи. Теперь в нем танцевал Роберт Уолтер. Геохимик стоял на глубине в небольшом ручье, толстые завитки шоколадного осадка текли вокруг его ног. Уолтер сделал небольшое наблюдение с его коллегой и одновременно супругой, геоморфологом Дороти Мерритс. С каждым разом все больше грязи отлетело и летело вниз по течению.
Коричневая вода может не представлять большого интереса для многих исследователей. Но дюжину лет назад это привело Мерриттса и Уолтера к научной известности. Пара, профессора Франклина и Маршалла Колледжа, показала, что многие извилистые реки с высокими берегами на востоке США совсем не похожи на низкие заболоченные и болотистые водные пути, которые существовали, когда европейские исследователи почти только прибыли, 500 лет назад. Исходные потоки, как утверждали Мерритс и Уолтер в влиятельной статье 2008 года, теперь погребены под миллионами тонн «унаследованных отложений», которые были выброшены в результате земледелия и лесозаготовок колониальной эпохи, а затем заперты за бесчисленными дамбами, построенными для производства муки, древесины и текстильных фабрик. «Мы поняли, что потоки были полностью изготовлены и изменены» - говорит Уолтер.
Открытие бросило вызов общепринятой научной мудрости десятилетий и вызвало противодействие исследователей, которые заявили, что эта пара преувеличила свою правоту. Это поставило под сомнение дорогостоящие усилия по восстановлению рек с использованием тяжелого оборудования, чтобы преобразовать их в то, что, по мнению практикующих, было их естественной формой. И эта работа вызвала опасения, что огромные многомиллиардные усилия по очистке близлежащего Чесапикского залива потерпят неудачу, если планировщики не придумают, как предотвратить попадание массивных скоплений унаследованных отложений, которые также содержат вредные питательные вещества, от попадания воды в многочисленные воды залива. притоки. «Это было неудобно, потому что я знала, что у моих коллег другие идеи» - говорит Мерритс.
Теперь, двенадцать лет спустя, новое исследование разрешает многие споры, которые вызвала статья Мерритса и Уолтера. Хотя плотины виноваты не только в унаследованных отложениях, теперь ясно, что эрозия колониальной эпохи резко изменила потоки в большей части тектонически спокойной восточной части континента, говорит Эллен Уол, геоморфолог из Университета штата Колорадо, Форт-Коллинз. «Было ускоренное признание того, насколько распространен этот осадок» - говорит она.
Теперь дуэт надеется вдохновить на новый подход к восстановлению ручья. Удалив вековую грязь, они вернули ручью его заболоченную доколониальную славу и теперь демонстрируют экологическую отдачу, которую могут принести такие стратегии.
Дороти Мерритс и Роберт Уолтер подвергли свои исследования рек реальным испытаниям, помогая восстановить реку.
В 2011 году, после более чем 2-летнего планирования и помощи со стороны Департамента охраны окружающей среды Пенсильвании, Национального научного фонда, Агентства по охране окружающей среды (EPA), USGS и других, бульдозеры начали убирать 22000 тонн унаследованных отложений на площади 4 кв. километров долины. (Ил был доставлен на грузовиках в F&M и использовался в качестве засыпки под новым зданием.) Из-под унаследованных отложений образовался слой богатой черной доколониальной почвы. В нем исследователи нашли семена, которые предоставили архив растений водно-болотных угодий, которые когда-то росли вдоль ручья. Хотя федеральные правила требовали, чтобы команда реставраторов проложила единственный новый канал, они построили низкие берега и установили пни и другие препятствия, которые побудили бы высокие воды перепрыгивать через берега, превращая ручей в многопоточное водно-болотное угодье.
Требовались тяжелые машины, чтобы удалить тысячи тонн унаследованных отложений, которые похоронили реку. Осадок в конечном итоге использовали в качестве засыпки под новым зданием.
Спустя 12 лет после их публикации их научной статьи вырисовывается более четкая картина того, насколько далеко за пределами реки могут быть применены идеи, выдвинутые Мерриттсом и Уолтером. «Доказательства того, что доколониальные водотоки часто напоминали водно-болотные угодья, появились в большем количестве мест, например, в Кентукки» - говорит Артур Парола, ученый, занимающийся водными потоками из Университета Луисвилля. «Чем больше мы смотрим, тем больше находим», - говорит он. «Эти водно-болотные угодья, возможно, были обычными типами ручьев на востоке Соединенных Штатов».
Однако, в Новой Англии, Мерритс и Уолтер заметили иную картину, по сравнению с тем, когда они исследовали ручьи со Снайдером. Они обнаружили, что хотя колониальные плотины задерживали отложения, ледниковые ландшафты давали гораздо меньше засыпки, чем те, что находились дальше на юге. По словам Мерриттса, толстые слои отложений, оставшихся от прежних времен, наблюдаемые в средней части Атлантического океана, «будут не везде». И «не в каждом месте было так много мельниц».
Со своей стороны, Мерритс и Уолтер прагматичны, а не романтики окружающей среды. Возможно, они выявили дочеловеческую основу для многих водных путей, но они знают, что изменения - константа геологии. Многие реки настолько утонули в иле, что их невозможно восстановить. Мир не первозданный. Но только признав и приняв во внимание наследие прошлого, говорят они, мы можем сделать первый шаг к решению проблем сегодняшнего дня.