När cyklonen Nargis slog till i Myanmars Irrawaddy-Salween-delta 2008, det dödade nästan 140, 000 människor och lämnade mer än 2 miljoner invånare i denna låglänta region hemlösa.

Ett binationalt forskargrupp använder nu ett tvåårigt, $545, 000 bidrag från National Science Foundation för att studera de geologiska och oceanografiska processer som styr ödet för detta utsatta kustområde och dess 50 miljoner invånare. För att sätta stipendiet ut i perspektiv, USA och FN tillhandahöll omkring 335 miljoner dollar i nödberedskap och återhämtningsmedel under månaderna efter Nargis tragiska landfall.

Ledande i USA-baserade teamet är professorerna Steve Kuehl och Courtney Harris från William &Marys Virginia Institute of Marine Science, tillsammans med North Carolina State University professor Paul Liu. Myanmar-kontingenten leds av professorerna Day Wa Aung från University of Yangon och Yin Yin Aye från Mawlamyine University. Vidare bidrar VIMS-postdoktoren Josh Williams och ett antal doktorander från VIMS och NCSU.

Dag Wa Aung, chef för Yangon Universitys institution för geologi, säger att han är "upphetsad över den gemensamma forskningen, student- och forskarutbyte, och träningsprogram, "och konstaterar att de amerikanska kollaboratörerna är" de första västerländska marinforskarna som arbetade offshore med oss. "

Harris håller med om att projektet har bred förtjänst. "Vetenskapligt är det verkligen viktigt, " hon säger, "men det finns också ett kulturellt inslag i att forskningsmöten har hållits i båda länderna." Lägger till Kuehl, "Vi vill engagera våra Myanmar-samarbetspartners i forskningsprojektet i största möjliga utsträckning. Projektet har också gett möjlighet att exponera dem för USA och vår kultur, och gav oss också möjlighet att utforska Myanmar. Det är kapacitetsuppbyggnad och utbildning och utveckling av samarbetslänkar - vetenskap som ett verktyg för att vara goda medborgare och en bra granne. "

Myanmar-teamet avslutade en 3-veckors resa till USA i mitten av maj, som inkluderade besök på både VIMS- och NCSU -campus, och utflykter till Virginia barriäröar, de yttre bankerna, och Washington, DC vid VIMS, Kuehl, Harris, Williams, och doktorand Danielle Tarpley introducerade gruppen för de instrument och tekniker de använder i sina sediment- och datormodelleringslabb. På NCSU, Liu och hans studenter erbjöd utbildning i behandling och tolkning av seismiska data.

"Vi försökte i princip visa dem vad vi gör med de prover och data vi samlade in under vår kryssning i december förra året, "säger Kuehl, "hur vi åldrar dejting av sedimentkärnorna, analysera för elementära förhållanden, och utöka våra resultat med modeller. "

Dammad om du gör, förbannat om du inte gör det

Teamets vetenskapliga mål är att använda fältstudier och datormodellering för att bättre förstå och förutsäga hur Irrawaddy-Salween Delta kommer att reagera på förväntade förändringar i sedimentförsörjning och kustdynamik på grund av klimatförändringar och mänsklig utveckling i vattendelarna i de två floderna. Irrawaddy är världens tredje största flod när det gäller sedimentutsläpp, och tillsammans med Salween levererar mer än 600 miljoner ton lera, slam, och sand varje år till Myanmars deltaregion och det närliggande Andamansjön och Martabanbukten.

"En av anledningarna till att vi är intressanta att titta på detta system, säger Kuehl, "är att det är det sista stora okända deltasystemet i världen. Det är också i ett relativt naturligt tillstånd när det gäller dess sedimentförsörjning."

Forskarnas oro-delad av både lokala medborgare och globala organisationer-är att den senaste tidens dammbyggnad och andra mänskliga aktiviteter längs de två floderna kommer att minska mängden sediment som finns tillgängligt för att upprätthålla Myanmars lågt liggande delta. Landet planerar för närvarande att bygga så många som 45 dammar, inklusive 7 stora uppslamningar i utloppsvattnet för varje flodavlopp. Huvudsyftet med dessa dammar är att producera vattenkraft - som verkligen behövs i en nation där bara hälften av hushållen har el.

"Om du vill förstå och förutsäga hur sedimentsvält och havsnivåhöjning kan påverka denna region, du behöver veta hur massan är uppdelad över deltaet, "säger Kuehl." Att förstå massbalanserna och sedimentbudgetarna i förhållande till förändringar i havsnivå är nyckeln. Det är en av de första ordningens frågor du behöver ställa."

Teamets fältarbete och datormodellering är utformat för att karakterisera var sediment ackumuleras och mekanismerna som förflyttar dem, grundläggande kunskap som är avgörande för att förstå hur floderna, delta, och strandlinjen kan reagera på framtida förändringar. Under den två december långa kryssningen på Andamanhavet i december, forskarna kartlade tidigare och nuvarande fördelning av olika sedimenttyper. De analyserar dessa uppgifter nu. I ett relaterat projekt finansierat av Office of Naval Research, ett team från University of Washington samarbetar med forskare från Myanmar för att övervaka mängden och typerna av sediment som Irrawaddy bär in i sitt delta.

När man beskriver möjliga scenarier, Kuehl frågar, "Är allt sediment fångat i deltaslätten, kanske så att det bara hänger med i havsnivåhöjningen? Om så är fallet, om du dämmer floderna kommer du att förlora deltamarknaden ganska snabbt. Eller går det mesta offshore? Offshoredelen av deltat är som en grund, plattformen på vilken resten av deltaet växer till havs och uppåt med tiden. Att tappa sediment där skulle undergräva den grunden och kan få deltaet att dra sig tillbaka. "

Ett vetenskapligt pussel

En funktion som särskilt fascinerar forskargruppen är att offshore, nedsänkt del av Irrawaddy-Salween-deltaet uppvisar två drastiskt olika former.

"Dessa två stora floder rinner ut i havet inom några hundra mil från varandra, "säger Harris." Från Irrawadys mynning har du en hylla som ramlar mot havet från floddeltaet. Men utanför Salween, du har en trattformad mynning. Det är som om du har Mississippi -deltaet precis intill mynningen av Chesapeake Bay. Varför har ni så olika former av dessa floder inom ett par hundra mil? "

En trolig förklaring härrör från regionens geologi. "Det finns ett fel som går rakt igenom systemet, "säger Kuehl." Du kan ha lyft på ena sidan och relativ nedsänkning på den andra som skapar olika sediment-spridningsmönster och geometrier. "

Harris fokuserar på effekterna av klimatologi. "Min roll är att modellera sedimenttransporter under olika årstider - de har en stark monsun - och titta på sedimentexporten under olika förhållanden." Monsunerna påverkar deltaregionen på minst två sätt. Kraftiga regn ökar sedimentutsläppet genom att spola ut eroderade sediment i floderna, medan ökad stormighet till sjöss lyfter och distribuerar sediment på havsbotten.

Monsunen dikterade också lagets fältschema. "Vi tidsinställde vår decemberkryssning för direkt efter slutet av monsunsäsongen, "säger Kuehl, "när havet är lugnare men monsunhärledda sediment fortfarande grumlar offshore-vatten."

Huruvida ödet för Irrawaddy-Salweendeltat beror på geologi, monsuner, höjning av havsnivån, sediment svält, eller troligen en kombination av alla dessa faktorer, en sak är klar:en bättre förståelse av dessa dynamiska system kan ha globala fördelar.

Säger Kuehl, "En halv miljard människor bor på floddeltan - i städer som Bangkok, Dhaka, Ho Chi Minh -staden, New Orleans, Shanghai, och Yangon - och många av dessa regioner anses nu vara i fara. För att förstå och förutsäga ödet för dessa områden och människor, vi behöver veta hur flodsediment transporteras och levereras till landets och offshore -delar av deltaet, eftersom detta är materialet från vilket deltor uppstår. "