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25 JanDoes vegetation make rivers bend?
A study led by Laurentian University professor sheds light on the stability of river channels with and without bank vegetation
(January 25, 2022) - Dr. Alessandro Ielpi, an Associate Professor of Sedimentology at the Vale Living with Lakes Centre and the Harquail School of Earth Sciences of Laurentian University, has recently published a paper in the Earth and Environment category of Nature Reviews. The study takes a new look at the role of vegetation in controlling the shape of river channels. It was developed in collaboration with Dr. Mathieu G. A. Lapôtre and Dr. C. Kevin Boyce of Stanford University, and Dr. Martin R. Gibling of Dalhousie University.
The study takes a detailed look at meandering rivers - a type of river characterized by curvy bends that often develop in nearly flat, fertile plains rich in vegetation. These plains have offered good sites for human settlement for centuries, such that the history of human civilization and meandering rivers have been intimately intertwined. Understanding how vegetation along banks helps rivers bend is an often debated problem that has important implications for flood control and river management in a changing climate.
To understand how vegetation - or its absence - influences the shape of river channels, Dr. Ielpi and colleagues have canoed through thickly vegetated watersheds, have crossed on foot through barren deserts looking for otherworldly ephemeral streams, and have even looked at the surface of other planets like Mars, where the deposits of billions-year-old meanders are visible through its thin atmosphere. Their results demonstrate that although river meanders can form without vegetation, the latter reinforces channel banks, modulating floods and restraining erosion.
“These results allow us to look at Earth’s history with new eyes, but also to predict how rivers will behave in a near future if vegetation is continually removed from watersheds through wildfires, aggressive timber harvesting, or urbanization”, said Dr. Ielpi. Results also contribute to the timely and necessary understanding of how changes in our ecosystem impacted by factors such as climate, have widespread environmental and social effects. Especially in light of recent outcomes of the United Nations Climate Change Conference (COP26), research about the environment and its sustainability has immense value for people, places and resources.
Said Director of the Harquail School of Earth Sciences, Dr. Douglas Tinkham: “This paper is an example of the scientific, social, and environmental relevance of the study of Earth Sciences on a planetary and interplanetary scale. The authors have published a work that will help scientists and governments to better understand and predict river behaviour, offering valuable research that could help prevent or mitigate flood damage.”
Added Laurentian’s Vice-President of Research, Dr. Tammy Eger: “This paper by Dr. Ielpi and colleagues underscores the importance of international collaborations in scientific discoveries which highlight the healing power of nature. We commend Dr. Ielpi for this work and his commitment to building national and international teams of graduate students and scientists who are providing answers to critical questions helping our global society address issues related to climate change.”
Contact Details:
Dr. Alessandro Ielpi
About Laurentian University
Laurentian University serves over 8,000 students on its campus in Sudbury, Ontario, and is one of two bilingual universities in the province of Ontario. Committed to its bilingual, tri-cultural mandate, Laurentian University offers an outstanding university experience in English and French with a comprehensive approach to Indigenous education.
La végétation fait-elle dévier les rivières?
Une étude menée par un professeur de l’Université Laurentienne met en lumière la stabilité des chenaux de rivière avec et sans végétation riveraine.
(25 janvier 2022) – M. Alessandro Ielpi (Ph.D.), professeur agrégé de sédimentologie au Centre pour la vitalité des lacs Vale et à l’École des sciences de la Terre Harquail de la Laurentienne, a récemment publié sous la rubrique « Earth and Environment » de Nature Reviews une étude, développée en collaboration avec MM. Mathieu G. A. Lapôtre (Ph.D.) et C. Kevin Boyce (Ph.D.) de l’Université Stanford, et Martin R. Gibling (Ph.D.) de l’Université Dalhousie, jetant un nouveau regard sur le rôle de la végétation dans la configuration des chenaux de rivière.
L’étude examine en détail les rivières à méandres, un type de rivière caractérisé par des virages sinueux qui se déploient souvent dans des plaines fertiles presque plates et riches en végétation. Ces plaines ont, pendant des siècles, constitué des sites propices à l’établissement humain si bien que l’histoire de la civilisation humaine et celle des rivières à méandres sont intimement liées. Mais une question persiste : comment la végétation des berges aide-t-elle les rivières à dévier? Cette question souvent débattue a des incidences importantes pour le contrôle des inondations et la gestion des rivières dans un contexte de changement climatique.
Pour comprendre comment la végétation - ou son absence - agit sur la forme des chenaux de rivière, M. Ielpi et ses collègues ont parcouru en canoë des bassins versants à végétation dense, traversé à pied des déserts arides à la recherche de cours d’eau éphémères d’un autre monde et même scruté la surface d’autres planètes comme Mars, où les dépôts de méandres vieux de plusieurs milliards d’années sont visibles à travers sa fine atmosphère. Leurs résultats démontrent que, bien que les méandres fluviaux puissent se former sans végétation, celle-ci renforce les berges du chenal, modulant les crues et freinant l’érosion.
« Ces résultats nous permettent de porter non seulement un regard neuf sur l’histoire de la Terre, a indiqué M. Ielpi, mais aussi de prédire le comportement des rivières dans un avenir proche si la végétation se trouve toujours éliminée des bassins versants par des incendies de forêt, l’exploitation intensive du bois ou l’urbanisation. » D’autre part, les résultats contribuent à la compréhension opportune et nécessaire de la façon dont les changements dans notre écosystème, influencés par des facteurs comme le climat, ont des effets environnementaux et sociaux généralisés. Plus particulièrement, à la lumière des récents résultats de la Conférence des Nations Unies sur le changement climatique (COP26), la recherche sur l’environnement et la durabilité de celui-ci présentent une immense valeur pour les personnes, les lieux et les ressources.
« Cette étude souligne la pertinence scientifique, sociale et environnementale de l’étude des sciences de la Terre à l’échelle planétaire et interplanétaire, a déclaré le directeur de l’École des sciences de la Terre Harquail, M. Douglas Tinkham (Ph.D.). En publiant des travaux qui aideront les scientifiques et les pouvoirs publics à mieux comprendre et prévoir le comportement des rivières, les auteurs, par leurs apports précieux, pourraient contribuer à prévenir ou à atténuer les dommages causés par les inondations. »
« Cet article de M. Ielpi et de ses collègues souligne l’importance des collaborations internationales dans les découvertes scientifiques qui mettent en évidence le pouvoir de guérison de la nature, a indiqué la vice-rectrice à la recherche de l’UL, Mme Tammy Eger (Ph.D). Nous le félicitons de ce travail et de sa détermination à établir des équipes nationales et internationales d’étudiants des cycles supérieurs et de chercheurs qui apportent des réponses à des questions vitales et aident ainsi la société mondiale à aborder des sujets liés au changement climatique. »
Coordonnées
M. Alessandro Ielpi (Ph.D.)
À propos de l’Université Laurentienne
Accueillant plus de 8 000 étudiants sur son campus à Sudbury (Ontario), l’Université Laurentienne, l’une des deux universités bilingues dans la province, accorde une grande importance à son mandat bilingue et triculturel. Elle offre en anglais et en français une expérience universitaire exceptionnelle caractérisée par une approche globale de l’enseignement autochtone.
