I miljontals år, Murrayfloden har runnit från de australiska alperna över inlandet, slingrar sig genom södra Australien innan de töms ut i havet. Men den sista etappen av sin resa såg en gång väldigt annorlunda ut.

Vår forskning som släpptes idag visar slutgiltigt vad som länge har misstänkts:6, För 000 år sedan, vattennivåerna i Lower Murray River var så höga att mycket av systemet i södra Australien omfattade en enorm sjö.

Vi avslöjade också ett ovärderligt långsiktigt rekord av översvämningar och torka i Murray Darling Basin, genom att borra djupt i lager av silt och lera byggda över 12, 000 år.

Våra resultat pekar på hur Australiens viktigaste flodsystem kan förändras av framtida havsnivåhöjning. Vad mer, ett bättre register över tidigare översvämningar och torka kommer att hjälpa till att hantera vattenanvändningen i Australiens viktigaste flodsystem.

Granskar det förflutna

Vårt klimat förändras och havsnivån stiger. Forskare arbetar hårt för att förutse hur miljöer som floder och flodmynningar kommer att se ut under högre havsnivåer och, i Australien, mer intensiva torka och översvämningar.

Ett sätt att göra detta är att se tillbaka på period 5, 000-8, För 000 år sedan, till en punkt i havsnivåcykeln som kallas Holocene highstand. Holocen hänvisar till de senaste 11, 700 år eller så av jordens historia. Högstanden är den punkt vid vilken havsnivån var högst.

I dag, Murrayfloden korsar in i södra Australien och rinner i en smal dal, vidgas sedan gradvis mot Alexandrina -sjön där den tömmer ut i havet.

Men det var inte alltid så här. Efter toppen av den senaste istiden 18, För 000 år sedan, smältande is fick havsnivån att stiga från cirka 120 meter under dagens nivå. Cirka 6, För 000 år sedan, havsnivån nådde två meter över dagens nivå.

Forskare har tidigare antagit att över flera tusen år, den höga havsnivån vid Murray mynning fungerade som en damm, får vatten att backa upp i floden, skapa en saltvattensjö som kallas Lake Mannum.

Vår forskning bekräftar att sjön fanns, och att det var enormt - sträckte sig från Murrays mynning till cirka 200 kilometer uppströms nära Swan Reach.

Vi använde högupplösta två- och tredimensionella modelleringsmodellering av vattennivåer och flöden för att bekräfta förekomsten av sjön, och hur det bildades.

Historiska lager

Det naturligt stilla vattnet i Mannumsjön fungerade som en enorm fälla för lera och silt som släpps ut uppströms. Under olika förhållanden, som översvämningar, sedimentet reste nedströms och slog sig ner till sjöns golv.

I dag, klimathistoriken för Murray-Darling Basin är skriven i dessa sedimentlager.

Vi samlade en 30 meter lång sedimentkärna från dagens översvämning vid Lower Murray River.

Kärnan innehåller en 11 meter lång sedimentavsättning som ligger på golvet i sjön Mannum mellan 8, 500 och 5, 000 år sedan. Varje mätare tog ungefär 315 år att ackumulera - cirka tre millimeter om året.

Vi tror att varje lager i kärnan förmodligen representerar en episod av ökat eller minskat flodflöde.

De flesta lager producerades förmodligen när snö smälter från de australiska alperna på våren och sommaren transporterade lera längs flodsystemet. Vissa lager kommer att representera stora översvämningar som kom nerför Murrayfloden, medan andra kommer att representera översvämningar som rann nerför älsklingen.

Långsiktiga variationer i tjockleken på skikten kan motsvara längre perioder av fuktigare och torrare väder.

Nästa fas av vår forskning kommer att innebära en noggrann analys av sedimentlagren för att få en tillförlitlig, detaljerad, högupplöst rekord av översvämningar och torka i Murray Darling Basin.

Vad kan vi lära oss?

När havsnivån sjönk till moderna nivåer under de senaste 5, 000 år, sjön tömde långsamt och vände tillbaka till en flod.

Dessa dagar, nedre Murrayfloden sköts intensivt. Fem tappar, eller hinder, har uppförts nära flodmynningen för att hålla vattnet friskt genom att förhindra att havsvatten kommer in, och för att bibehålla vattennivån. Betydande mängder vatten har extraherats för bevattning och hushållsbruk.

Vissa människor hävdar att tapparna bör tas bort för att återställa den naturliga flodmynningen och låta havsvatten påverka sjönivåerna. Det är osannolikt att de tas bort inom en snar framtid. Men vår forskning ger insikt om vad som kan hända om tapparna tas bort, och havsnivån stiger under klimatförändringarna.

Vi förväntar oss nästa steg i vår forskning, analysera sedimentkärnorna, att ge värdefull information om långvariga flodflöden och ange om intensiva torka, som milleniumtorkan, är mer eller mindre frekventa än den figur som en gång i ett århundrade ofta föreslog.

I framtiden, vattenförvaltare som beslutar om tilldelning av vatten kan ha nytta av att veta hur mycket vatten som historiskt har kommit ner i systemet, och hur ofta.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.