Det finns en tendens i det moderna Amerika att tänka på översvämningar som inget annat än farligt, ett hot mot hemmen, gårdar, vägar, och broar. Men översvämningar – när vattnet i en flod stiger över stränderna och översvämmar det närliggande landet – är ett naturfenomen som gynnar vilda livsmiljöer och har varit avgörande för mänskliga civilisationer ända sedan de första förlitade sig på översvämningen av Tigris, Eufrat, och Nilen för att bevattna sina grödor.

Durelle Scott, en docent i Biological Systems Engineering affiliate av Global Change Center vid Virginia Tech, är huvudförfattare till en artikel som nyligen publicerats i den akademiska tidskriften Naturkommunikation som undersöker översvämningar i det kontinentala USA i nästan aldrig tidigare skådad detalj. Scott och hans medförfattare tittade på vad Scott kallar "vardagliga" översvämningar i bäckar och floder av alla storlekar, använder data från 5, 800 översvämningsövervakningsstationer som drivs av United States Geological Survey. Med mätningar som vanligtvis tas var 15:e minut eller var 30:e minut, som uppgick till mer än 2 miljarder individuella mätningar. För varje station, laget presterade 1, 000 insikter om översvämningströsklar för att fånga osäkerhet, tillämpa statistisk teknik på en stor datorserver.

"Den stora bilden är att översvämningar över hela världen ökar med klimatförändringarna, men alla översvämningar är inte dåliga och katastrofala, sa Scott, som finns på både Lantbruks- och Biovetenskapshögskolan och Ingenjörshögskolan. "Vi ville göra en analys där vi fångade variationen i årliga översvämningar som inträffar inom små bäckar till större floder."

De flesta översvämningsstudier är inriktade på enskilda flodområden eller geografiska regioner, han sa. Genom att studera hela de lägre 48 staterna, Scott och hans team kan undersöka översvämningar i både stora och små floder och dra slutsatsen att hela nationen bättre skulle kunna hantera sina översvämningsslätter.

Bland tidningens resultat:mindre bäckar översvämmas oftare än större, men för kortare perioder. De tätare översvämningarna gör att mindre bäckar fungerar som en ledning mellan landskapet och den intilliggande bäcken.

Det är en blandad välsignelse:"Leverans av näringsämnen och sediment till översvämningsmiljöer är delvis anledningen till att du har mycket rik jord och jordbruk inrättat längs flodsystem, " sa Scott. Men rörelsen av näringsämnen och sediment går åt båda hållen, och när den rör sig från översvämningsslätten in i floden, det kan vara skadligt för vattenanvändare nedströms.

"När överskott av näringsämnen kommer in i en bäck eller flod och levereras nedströms, du slutar med algblomning och liknande, och det har konsekvenser oavsett om det är relaterat till människors hälsa eller skadligt för kommersiellt eller fritidsfiske, " sa Scott.

En av Scotts upptäckter är att utbytet av sediment och näringsämnen mellan floder och översvämningsslätter inte bara beror på nivåerna av översvämningar, men på hur länge en översvämningshändelse varar.

"Om du har mycket korta översvämningar, du kommer att få mer nettotillförsel från översvämningsslätten till en flod än att ta bort ett specifikt näringsämne eller sediment, "Sade Scott. "Det var unikt i vår studie. Vi kunde kvantifiera ungefär hur länge vattnet var på dessa översvämningsslätter och fann att för små bäckar är översvämningen vanligtvis mycket mindre än ett dygn, så det finns vanligtvis inte en möjlighet att ta bort näringsämnen."

Detta har konsekvenser för återställande av våtmarker avsett för fördelar med vattenkvaliteten. Det har lagts ner mycket pengar och ansträngningar under de senaste decennierna för att återställa floder och översvämningsslätter till något som liknar deras naturliga tillstånd. Denna typ av restaurering, Scott sa, måste gå längre än att bara återansluta en bäck till en översvämningsslätt, genom att ta bort kanaler eller avgifter som en gång innehöll strömmen. Om vattnet bara toppar bäckbankarna under höga flöden, översvämningen blir kort och kraftig, som skulle kunna skicka mer skadligt material nedströms. Istället, restaurering i medelstora floder kan ge mer gradvisa översvämningar, för att uppnå vad Scott kallade "balansen mellan optimal översvämningstid och näringstillförsel för fördelar med vattenkvaliteten."

Scotts forskning kan också ha lärdomar om hur vi hanterar floder för att förhindra katastrofala översvämningar. Allvarliga översvämningar är verkligen något som ska förhindras, men vi kanske överskyddar oss mot måttliga översvämningar för att möjliggöra byggande på låglänta översvämningsslätter.

"Vi har lagt in massor av avgifter för att minska skador på infrastrukturen, "Sade Scott. "Baksidan är om du lägger upp en avgift i en stad och en stad nedströms inte har lika stor avgift, du gör det värre för nedströmssamhället. Med mer frekventa översvämningar vid horisonten, framtida vattenförvaltning måste balansera ekonomisk utveckling inom översvämningsutsatta områden i förhållande till de samhälleliga kostnaderna för återuppbyggnad efter översvämning."