数以亿计的人生活在世界各地的河流三角洲，使他们成为丰富多样的文化和繁荣经济的核心。随着三角洲面临环境退化和持续的气候变化，政府寻求采取更加严厉的措施来防止洪水和保护社会及其基础设施。但是，这些政策可能会损害自然环境并导致宝贵土地的流失。在限制三角洲土地流失与最大限度地为社会带来文化和经济利益之间取得平衡是可持续发展政策的重中之重。
德克萨斯大学奥斯汀分校和德克萨斯理工大学的研究人员创建了一种新颖的分析工具，旨在保护生活在城市河流三角洲的数百万人，同时保护这些景观的环境和商业可行性。他们的研究最近发表在《美国国家科学院院刊》上，通过研究如何平衡河流三角洲的自然功能与社会对景观稳定性的渴望，首次将成本效益模型应用于三角洲管理的概念。
“通过限制三角洲上的河道，我们限制了向海岸输送沉积物，在海平面上升时需要在那里维持陆地，”该论文的第一作者、美国国家科学基金会博士后研究安德鲁·穆迪说。在科克雷尔工程学院土木、建筑和环境工程系副教授 Paola Passalacqua 的实验室工作。“具有讽刺意味的是，通过阻止河流自然泛滥，我们加剧了土地流失，从长远来看，使社会更容易受到灾难性洪水的影响。”
研究人员在他们的论文中指出，堤防和其他防洪措施通常放置在海岸附近，因为它的成本较低，并且可以最大限度地减少对主要人口中心的影响。但是这些下游位置限制了三角洲土地建设的自然功能，这需要沉积物才能到达海岸。
穆迪的研究利用中国黄河和密西西比河这两个人口稠密的三角洲最近的科学进步，研究模仿河流自然行为以阻止土地流失的基于自然的解决方案。他们分析了河道改道的最佳位置，这些改道是为河流创造新通道的工程结构。找到合适的位置需要在土地建设方面的改道收益与结构成本之间取得平衡。成本和收益的平衡因每个增量而异，因此没有一个包罗万象的答案。但是，该框架可以应用于世界范围内的各种系统。
分析发现，为了最大限度地提高改道的效率，结构需要比现有的设计和结构放置在更远的上游，这些设计和结构通常远离人口中心并靠近海岸。与上游建设分流的权衡是它通常成本更高并且更有可能取代人们。
“许多研究表明，社会，尤其是像新奥尔良这样的主要城市，注定要灭亡，利用基于自然的解决方案的工程努力无法与大型人口中心共存，”穆迪说。“我们用可优化的框架表明，附近的城市实际上更容易证明这些大型项目的合理性，因为它们保护了社区。”
Moodie 在博士期间开始了这项工作。在莱斯大学学习期间。他的论文探讨了河道撕裂对三角洲的影响——在这一过程中，一条河道突然放弃了它的路线，转而开辟了一条通往大海的新通道。
穆迪说：“为了滋养景观，侵蚀与人类试图在河流三角洲实施的改道非常相似。”
以中国黄河三角洲为重点，穆迪认识到一个未解决的问题：在考虑如何通过改道管理三角洲时，缺乏将地貌学、水文学与经济学相结合的研究。
“我们人类想要稳定;我们需要稳定的景观，我们可以年复一年地提供生态系统服务，例如渔业、牡蛎生长床等等，”穆迪说。“所有这些事情都受到自然撕裂的影响，如果我们有效地利用这种行为，我们可以改变规模，以更好地维持三角洲以及那里存在的人和文化的机会。”
