เป็นเวลาหลายล้านปีแล้วที่แม่น้ำเมอร์เรย์ไหลจากเทือกเขาแอลป์ของออสเตรเลียข้ามที่ราบในแผ่นดิน ซึ่งคดเคี้ยวผ่านรัฐเซาท์ออสเตรเลียก่อนจะไหลลงสู่มหาสมุทร แต่ขาสุดท้ายของการเดินทางครั้งนี้ดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง งานวิจัยของเราที่เผยแพร่ในวันนี้แสดงให้เห็นโดยสรุปถึงสิ่งที่สงสัยกันมานาน เมื่อ 6,000 ปีที่แล้ว ระดับน้ำในแม่น้ำเมอร์เรย์ตอนล่างสูงมากจนระบบส่วนใหญ่ในรัฐเซาท์ออสเตรเลียประกอบด้วยทะเลสาบขนาดใหญ่
นอกจากนี้ เรายังค้นพบบันทึกน้ำท่วมและภัยแล้งในระยะยาว
อันประเมินค่าไม่ได้ในแอ่งน้ำเมอเรย์ดาร์ลิงด้วยการเจาะลึกเข้าไปในชั้นตะกอนและดินเหนียวที่สร้างขึ้นมากว่า 12,000 ปี
การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าระบบแม่น้ำที่สำคัญที่สุดของออสเตรเลียอาจเปลี่ยนแปลงไปตามการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในอนาคตได้อย่างไร ยิ่งไปกว่านั้น ข้อมูลน้ำท่วมและภัยแล้งในอดีตที่ดีขึ้นจะช่วยจัดการการใช้น้ำในระบบแม่น้ำที่สำคัญที่สุดของออสเตรเลีย ภูมิอากาศของเรากำลังเปลี่ยนแปลงและระดับน้ำทะเลสูงขึ้น นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานอย่างหนักเพื่อคาดการณ์ว่าสภาพแวดล้อมเช่นแม่น้ำและปากแม่น้ำจะมีลักษณะอย่างไรภายใต้ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น และในออสเตรเลีย จะเกิดภัยแล้งและน้ำท่วมรุนแรงขึ้น
วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการมองย้อนกลับไปในช่วง 5,000-8,000 ปีที่แล้ว ไปยังจุดหนึ่งในวัฏจักรระดับน้ำทะเลที่เรียกว่าที่ราบสูงโฮโลซีน Holocene หมายถึงประวัติศาสตร์โลกเมื่อ 11,700 ปีที่ผ่านมา จุดที่สูงที่สุด คือ จุดที่น้ำทะเลขึ้นสูงสุด
ปัจจุบัน แม่น้ำเมอร์เรย์ตัดผ่านไปยังรัฐเซาท์ออสเตรเลียและไหลภายในหุบเขาแคบๆ จากนั้นค่อยๆ ขยายกว้างออกไปยังทะเลสาบอเล็กซานดรีนาซึ่งไหลลงสู่ทะเล
แต่มันไม่ได้เป็นแบบนี้เสมอไป หลังจากยุคน้ำแข็งถึงจุดสูงสุดเมื่อ 18,000 ปีที่แล้ว น้ำแข็งที่ละลายทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นจากระดับปัจจุบันประมาณ 120 เมตร เมื่อประมาณ 6,000 ปีที่แล้ว ระดับน้ำทะเลสูงสุดที่ 2 เมตรเหนือระดับปัจจุบัน ก่อนหน้านี้ นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าในช่วงหลายพันปีที่ผ่านมา ระดับน้ำทะเลสูงที่ปากแม่น้ำเมอเรย์ทำหน้าที่เหมือนเขื่อน ทำให้น้ำไหลกลับขึ้นมาในแม่น้ำ
ทำให้เกิดทะเลสาบน้ำเค็มที่รู้จักกันในชื่อทะเลสาบแมนนัม
การวิจัยของเรายืนยันว่าทะเลสาบมีอยู่จริง และมีขนาดมหึมา – ทอดยาวจากปากแม่น้ำ Murray ไปจนถึงต้นน้ำประมาณ 200 กิโลเมตรใกล้กับ Swan Reach
เราใช้ การสร้างแบบจำลอง สองและสามมิติ ที่มีความละเอียดสูง ของระดับน้ำและการไหลของน้ำเพื่อยืนยันการมีอยู่ของทะเลสาบและวิธีการก่อตัว
น้ำนิ่งตามธรรมชาติของทะเลสาบแมนนัมทำหน้าที่เป็นกับดักขนาดใหญ่สำหรับดินเหนียวและตะกอนที่ปล่อยออกมาทางต้นน้ำ ภายใต้สภาวะต่างๆ เช่น น้ำท่วม ตะกอนจะไหลไปตามน้ำและตกลงสู่พื้นทะเลสาบ แกนกลางประกอบด้วยตะกอนขนาด 11 เมตรที่ทับถมอยู่บนพื้นทะเลสาบ Mannum ระหว่าง 8,500 ถึง 5,000 ปีก่อน แต่ละเมตรใช้เวลาประมาณ 315 ปีในการสะสม – ประมาณสามมิลลิเมตรต่อปี
เราเชื่อว่าแต่ละชั้นในแกนกลางอาจแสดงถึงการไหลของแม่น้ำที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง
ชั้นส่วนใหญ่น่าจะเกิดขึ้นเมื่อหิมะละลายจากเทือกเขาแอลป์ของออสเตรเลียในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนพัดพาโคลนไปตามระบบแม่น้ำ บางชั้นจะแสดงถึงน้ำท่วมใหญ่ที่ไหลลงมาตามแม่น้ำ Murray ในขณะที่ชั้นอื่นๆ จะแสดงถึงน้ำท่วมที่ไหลลงมาที่ Darling
การเปลี่ยนแปลงความหนาของชั้นในระยะยาวอาจสอดคล้องกับสภาพอากาศที่เปียกชื้นและแห้งเป็นเวลานาน ขั้นตอนต่อไปของการวิจัยของเราจะเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์อย่างใกล้ชิดของชั้นตะกอนเพื่อให้ได้บันทึกน้ำท่วมและภัยแล้งที่มีรายละเอียดสูงและเชื่อถือได้ใน Murray Darling Basin
เราเรียนรู้อะไรได้บ้าง?
เมื่อระดับน้ำทะเลลดลงสู่ระดับปัจจุบันในช่วง 5,000 ปีที่ผ่านมา ทะเลสาบจะค่อยๆ ระบายออกและเปลี่ยนกลับเป็นแม่น้ำ
ทุกวันนี้ แม่น้ำเมอเรย์ตอนล่างได้รับการจัดการอย่างเข้มข้น มีการสร้างเขื่อนกั้นน้ำห้าแห่งใกล้กับปากแม่น้ำเพื่อรักษาความสดของน้ำโดยป้องกันไม่ให้น้ำทะเลไหลเข้าและรักษาระดับน้ำ ปริมาณน้ำจำนวนมากถูกดึงออกมาเพื่อการชลประทานและการใช้ในบ้าน
บางคนแย้งว่าควรรื้อเขื่อนกั้นน้ำออกเพื่อฟื้นฟูปากน้ำขึ้นน้ำลงตามธรรมชาติและปล่อยให้น้ำทะเลมีอิทธิพลต่อระดับทะเลสาบ การกำจัดของพวกเขาไม่น่าเป็นไปได้ในอนาคตอันใกล้นี้ แต่การวิจัยของเราให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้นหากเขื่อนกั้นน้ำถูกเอาออก และระดับน้ำทะเลสูงขึ้นภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
แม่น้ำเมอร์เรย์ตอนล่างใกล้กับแมนนัมจำกัดอยู่ภายในช่องเขาเมอร์เรย์ตอนล่าง รูปถ่าย: ทอมฮับเบิล
เราคาดว่าขั้นตอนต่อไปในการวิจัยของเรา การวิเคราะห์แกนกลางของตะกอน จะให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการไหลของแม่น้ำในระยะยาว และบ่งชี้ว่าภัยแล้งที่รุนแรง เช่น ภัยแล้งแห่งสหัสวรรษ นั้นเกิดขึ้นบ่อยมากหรือน้อยกว่าหนึ่งครั้งในศตวรรษ รูปที่มักแนะนำ
ในอนาคต ผู้จัดการน้ำที่ตัดสินใจจัดสรรน้ำอาจได้ประโยชน์จากการรู้ว่าในอดีตมีน้ำไหลลงมาในระบบมากน้อยเพียงใดและบ่อยเพียงใด
