未来气候预测中突出的强降雨风暴有可能会淹没河流并改变地貌。但根据一项对186多条河流的新研究，来自山区的砾石河流有能力抵抗大型、快速的洪水，而不会永久性地改变河岸和河道。
“我们发现河流具有自我调节的能力，”宾夕法尼亚大学的地球物理学家，该报告的作者之一道格拉斯·杰罗尔马克说，该报告今天发表在《科学》杂志上。本质上，大洪水会导致河流迅速加深和拓宽河道，从而减少水流的冲击力。冲击力减小意味着洪水失去侵蚀河岸的能力，河流逐渐恢复正常。“这种效应钝化了极端降雨对地貌的影响，”他说。
“大洪水仍然会对河流周围的地貌产生破坏性影响，”麻省理工学院专门研究侵蚀和地貌演变的地理学家泰勒·佩隆警告说。他同意这项新研究解释了为什么砾石河流可以承受高水流，“但沙质或淤泥质河流却不能，因为那里的典型水流要强得多”，并且会在水流冲击力下降之前移动大量沉积物。
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“是的，我不希望人们在考虑这个过程时想象像密西西比河那样宽阔的沙质河流，”杰罗尔马克说。“那不是我们所说的。相反，请考虑从山区开始的河流源头，这些粗沉积物溪流最终会变成像哈德逊河或特拉华河那样更宽阔的河流。”
这些水道的河床充满了砾石和鹅卵石。杰罗尔马克和他的合著者，明尼苏达大学的科林·菲利普斯，在一条容易发生山洪的河流中给石头贴上了无线电追踪标签。他们发现，最严重的暴雨使河流出水量比正常情况下增加了100倍。但大量的水几乎没有移动石头，只是像普通的阵雨一样将它们推来推去。
这位地质学家随后从美国地质调查局收集了有关许多其他河流的数据，追踪了水流速度和沉积物大小。在充满砾石的河流中，超过举起和移动石头所需力量的水流非常罕见。
杰罗尔马克说，这些河流有自我微调的方式。当大量水流下来时，它们会溢出河岸并加深河道。这使得整个河道变大，从而降低了水流速度。冲击力在永久改变河岸之前又会恢复正常。“我预测，随着气候变化和这些河流，最初会有更多的洪水，”杰罗尔马克说。“然后河流会降低其深度，最终不会出现异常洪水。”
这种效应确实有局限性，特别是在人们在河流两侧建造堤坝并引导河床以保持水流方向的河流中。矛盾的是，杰罗尔马克说，这剥夺了河流自身的调节能力。因此，水流速度将保持较高，洪水将造成更大的破坏。而像密西西比河和密苏里河这样的水道含有更小、更轻的沉积物，更容易移动。“这就是通常发生最大洪水的地方，”佩隆说。“作者并没有说人类景观可以免受极端气候的影响。”