Hur floder fungerar påverkas avsevärt av hur mycket sediment de transporterar och avsätter.

Flodsediment – ​​mestadels sand, silt och lera – spelar en kritisk ekologisk roll, eftersom det ger habitat för organismer nedströms och i flodmynningar. Det är också viktigt för människors liv, att återföra näringsämnen till jordbruksmarker i översvämningsslätter och buffra höjningen av havsnivån från klimatförändringar genom att leverera sand till deltan och kustlinjer.

Men dessa funktioner är hotade:Under de senaste 40 åren har människor orsakat oöverträffade följdförändringar i flodsedimenttransport, enligt en ny studie av forskare vid Dartmouth publicerad i Science .

Med hjälp av satellitbilder från det gemensamma NASA-U.S. Geological Survey Landsat program och data om strömflöden, forskarna undersökte förändringar i hur mycket sediment som transporterades till haven av 414 av världens största floder från 1984 till 2020.

"Människor har kunnat förändra världens största floder i takter som saknar motstycke i de senaste geologiska rekorden", säger huvudförfattaren Evan Dethier. "Mängden sediment som floder bär dikteras i allmänhet av naturliga processer i vattendelar, som hur mycket regn det finns eller om det finns jordskred eller vegetation. Vi fann att mänskliga aktiviteter överväldigar dessa naturliga processer och uppväger effekterna av klimatförändringar."

Resultaten visar att utbredda 1900-talsdammbyggen i jordens nordliga områden – Nordamerika, Europa och Asien – minskade den globala leveransen av vattenburet sediment från floder till haven med 49 % i förhållande till förhållandena före dammen. Men i jordens södra områden – Sydamerika, Afrika och Oceanien – har sedimenttransporten ökat i 36 % av floderna på grund av stora markanvändningsförändringar, varav de flesta är förknippade med avskogning.

I norr har dammbyggen varit den dominerande förändringsagenten för floder under de senaste århundradena. "En av motiven för den här forskningen har varit den globala expansionen av att bygga stora dammar", säger medförfattaren Francis Magilligan, en geograf vid Dartmouth som studerar dammar och damborttagning.

Floder är ansvariga för att skapa översvämningsslätter, sandbankar, flodmynningar och deltan på grund av sedimentet som de transporterar. Men när en damm väl har installerats stängs tillförseln av sediment, inklusive dess näringsämnen, ofta av.

Resultaten i norr är slående och kan förebåda framtida förändringar för söder. Studien rapporterar att det finns mer än 300 dammar planerade för stora floder i Sydamerika och Oceanien, inklusive Amazonfloden som bär mer sediment än någon annan flod i världen.

"Floder är ganska känsliga indikatorer på vad vi gör med jordens yta - de är som en termometer för förändring av markanvändning", säger medförfattaren Carl Renshaw, en jordforskare vid Dartmouth. "Det är väletablerat att det finns en jordförlustkris i USA, men vi ser det bara inte i sedimentexporten eftersom allt fastnar bakom dessa dammar, medan vi kan se signalen för floder i den globala södern. "

Hur dammar kvarhåller sediment och hur markanvändningsmetoder ökar nedströms erosion är principer som forskarna hoppas kan användas för att informera om planeringsbeslut och miljöledningspolicyer i framtiden. + Utforska vidare

Hur världens floder förändras