Idrologia

Non è sorprendente che l’idrologia di un fiume così potente come il Mississippi sia stata oggetto di intensi studi. Nel XIX secolo Mark Twain descrisse con notevole arguzia come i piloti dei battelli a pale del Mississippi si riunivano per gestire un servizio d’informazione comune sui cambiamenti delle condizioni lungo il canale. Oggi la Mississippi River Commission è responsabile dei lavori sul fiume e considera utile mantenere un modello funzionante in scala del fiume in modo che i suoi ingegneri possano testare nuovi piani in miniatura prima di imbarcarsi in costosi progetti in scala reale. In effetti, negli anni ’20 si credeva generalmente che si sapesse abbastanza sull’idrologia del fiume e che fossero state costruite abbastanza strutture di controllo per aver domato il fiume. Poi nel 1927 ci fu la più disastrosa inondazione nella storia registrata della bassa valle del Mississippi. Più di 23.000 miglia quadrate (59.600 km quadrati) di terra furono inondate. Le comunicazioni, incluse le strade e i servizi ferroviari e telefonici, furono interrotte in molti luoghi. Fattorie, fabbriche e intere città finirono temporaneamente sott’acqua. Un’immensa quantità di proprietà fu danneggiata, e almeno 250 persone persero la vita. Gli ingegneri fluviali diedero un’altra occhiata all’idrologia del Mississippi.

Dalle condizioni anomale del 1927, lo scarico medio di acqua nel basso Mississippi dai suoi principali affluenti è stato attentamente monitorato. Lo scarico medio del fiume principale a Vicksburg, Mississippi, è calcolato a 570.000 piedi cubi (16.140 metri cubi) al secondo. Circa 135 miglia (215 km) a valle di Vicksburg, circa il 25 per cento del sedimento e dello scarico dell’acqua del fiume è deviato nel fiume Atchafalaya attraverso il complesso Old River (Old River Control Structures). Queste statistiche, tuttavia, nascondono tutte le variazioni importanti nel flusso del fiume legate allo stato fluttuante dei più grandi affluenti del Mississippi.

In generale, gli affluenti occidentali hanno i regimi di flusso più irregolari. Raggiungono un picco primaverile o all’inizio dell’estate che è fino a tre o quattro volte più grande del loro contributo invernale. Il Mississippi superiore e i suoi affluenti raggiungono il loro flusso massimo circa nello stesso periodo (marzo-giugno), quando lo scioglimento delle nevi è seguito dalle prime piogge estive. Il deflusso invernale da questa zona, tuttavia, è anche sostanziale. La cresta del flusso dell’Ohio si verifica leggermente prima. A Metropolis, Illinois, appena sopra la confluenza con il Mississippi, la massima portata mensile è di solito registrata in marzo, in quel momento l’Ohio può fornire più di tre quinti dell’acqua monitorata oltre Vicksburg nel fiume inferiore.

Quindi, l’Ohio è il principale responsabile delle situazioni di inondazione del basso Mississippi, che possono essere aggravate da fattori quali le piogge precoci nelle Grandi Pianure, un improvviso periodo caldo all’inizio della primavera che scioglie le nevi del nord, e forti acquazzoni in tutta la bassa valle. In tali condizioni il fiume inferiore salirà oltre gli argini e farà pressione contro i suoi argini artificiali. I tributari risaliranno e formeranno dei laghi sul lato opposto di questi stessi argini. La corrente, che normalmente non corre più di 2 a 3,5 nodi (2,5 a 4 miglia all’ora), può allora raddoppiare in punti ristretti lungo il canale principale. Così, per esempio, la stazione di monitoraggio di Vicksburg, che nel 1936, quando c’era la bassa marea, registrava appena 93.800 piedi cubi (2.660 metri cubi) al secondo, l’anno successivo misurava 2.060.000 piedi cubi (58.330 metri cubi) al secondo allo stadio di alta marea.

Nella tarda primavera e all’inizio dell’estate del 1993 un’altra inevitabile ma inconcepibile grande inondazione si verificò sul Mississippi, questa volta limitata alle parti del fiume sopra la sua confluenza con l’Ohio (che non era in piena). Tra i fiumi più colpiti c’erano il corso inferiore del Missouri, i fiumi Des Moines e Raccoon nello Iowa, e il Mississippi tra il confine Wisconsin-Illinois e Cape Girardeau, Missouri. Le inondazioni sono state scatenate da piogge persistenti in questa regione. Per la prima volta nella storia registrata, il Mississippi e il Missouri si sono allagati contemporaneamente, nonostante le 29 dighe sul Mississippi e i 36 bacini giganti sui loro affluenti. Il fiume Raccoon a Des Moines ha superato di 7 piedi (2,1 metri) il massimo precedente, il che ha costituito un evento alluvionale di 500 anni (un’alluvione così grande che si verifica, statisticamente, solo una volta ogni 500 anni, o che ha una possibilità su cinquecento di verificarsi in qualsiasi anno). In molte parti dello Iowa i raccolti non sono mai stati piantati. In tutto, circa 15 milioni di acri (6,1 milioni di ettari) sono stati inondati e 40 argini federali e 1.043 argini non federali si sono rotti. Questa disastrosa inondazione ha insegnato a molti che le strutture di controllo delle inondazioni come gli argini, i muri di protezione e le dighe funzionano per alcuni eventi ma non riescono a fornire sufficiente protezione dalle inondazioni di 100 anni (o più grandi). Le inondazioni del 1993 hanno insegnato a molti che un controllo stretto e totale di fiumi grandi come il Mississippi non è possibile né economicamente fattibile. Da allora, è diventato chiaro che “vivere con il fiume” significa spostare case, fattorie e persino intere città dalle pianure alluvionali e permettere a queste aree di pianura di allagarsi naturalmente.

Una varietà di inquinanti, derivati da fonti municipali, industriali e agricole, sono stati identificati nelle acque e nei sedimenti del fiume Mississippi. I composti organici e i metalli in tracce sono presenti in concentrazioni relativamente basse; oltre a quelli naturalmente presenti nell’acqua, essi derivano dai rifiuti industriali e municipali e dal deflusso dalle aree agricole e urbane. Alte concentrazioni di batteri associati ai rifiuti umani, tuttavia, sono state trovate a valle di alcune città e sono state attribuite a liquami non adeguatamente trattati che fluiscono nel fiume; le concentrazioni a valle di New Orleans, per esempio, sono state trovate molte volte maggiori delle concentrazioni sopra la città. Gli inquinanti hanno avuto un effetto poco diffuso sulla composizione delle popolazioni di invertebrati bentonici, che sono indicativi dei cambiamenti nella qualità dell’acqua. I campioni d’acqua prelevati a New Orleans hanno mostrato un contenuto di ossigeno disciolto relativamente alto e una bassa domanda biochimica di ossigeno. Così, secondo questo indice, l’inquinamento del fiume può essere detto basso.