Att studera sedimentet i en bergsflod kan avslöja tusentals år eller mer av en vattenvägs historia, inklusive nya hot från mer frekventa skogsbränder och ökad nederbörd orsakad av klimatförändringar.

Och att förstå dessa utmaningar kan ge insikt i andra vattenvägar, inklusive Cuyahogafloden.

De klimatinducerade hoten är bland resultaten som nyligen publicerats i tidskriften Naturkommunikation från Nicholas Sutfin, en gästassistent professor i jorden, Miljö- och planetvetenskaper vid Case Western Reserve University. Sutfin är en fluvial geomorfolog - en vetenskapsman som studerar hur floder interagerar med omgivande landformer, speciellt i förhållande till hur de flyttar sediment.

Sutfin har hittills fokuserat på strömmarna i Front Range of the Rocky Mountains, där han bedrivit forskning som en förlängning av sin doktorsexamen. avhandling med mentor och medförfattare Ellen Wohl, Colorado State University Distinguished Professor.

Dessa höga bergsbäckar har ofta setts som erosionsmaskiner, sliter ner det omgivande landskapet. Men de behåller också sediment längs sina bottnar och banker i hundratals och ibland tusentals år; och ju högre strömmen är, desto äldre sedimentrekordet.

Men den gamla historien störs oftare. Bland de senaste fynden från Sutfin och Wohl är att tre trender i "störning av översvämningsslätter" - skogstyp, nederbördsmönster och frekvens och intensitet av skogsbränder – alla förväntas förändras under ett föränderligt klimat.

"Det kommer definitivt att påverkas av klimatförändringarna, " Sade Sutfin. "Snöpacken minskar och smälter mycket tidigare; större översvämningar kommer sannolikt att inträffa och stora skogsbränder blir allt vanligare. Sediment kommer nu troligen att eroderas snabbare."

Skogsbränder, särskilt, kan vara ansvarig för att minska hur länge sedimenten finns kvar eftersom en brand kan beröva landet dess förmåga att långsamt och effektivt filtrera vatten, Sutfin sa. Istället, ytvatten från nederbörd forsar helt enkelt ut i floden.

Hur det gäller Cuyahoga, andra floder

Sutfins arbete skulle kunna bidra till en bredare och universell förståelse av floder. Det inkluderar massiva system som Mississippi, till mer lokaliserade floder som Cuyahoga.

Suftin är också infödd i nordöstra Ohio med ett stort intresse för inte bara Cuyahoga, men också floderna Chagrin och Black (den senare rinner genom hans hemland Lorain).

"Stadsfloder är i allmänhet understuderade, ", sa han. "Ökningen i frekvens och intensitet av stora stormar är sant här i nordöstra Ohio precis som det är i Klippiga bergen."

Även effekterna av brand på landskapet och flodflödet kan användas för att förstå utveckling och annan markanvändning runt stadsbäckar, han sa.

"När en plats brinner av en löpeld, effekten liknar vad som händer med urbanisering, när vi banar över landet med ogenomträngliga ytor, " sa Sutfin. "Då, regn går rakt ut i floden, orsakar mer flöde, mer erosion och mer rörelse av sediment - så parallellerna är uppenbara. "