Ερευνητές του Κέντρου Περιβαλλοντικής Επιστήμης του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ ολοκλήρωσαν μια μελέτη σχετικά με τον αντίκτυπο του φράγματος Conowingo στην ποιότητα του νερού στον κόλπο Chesapeake. Οι επιστήμονες συνέθεσαν παρατηρήσεις πεδίου, αποτελέσματα μοντέλων και δεδομένα μακροπρόθεσμης παρακολούθησης για να κατανοήσουν καλύτερα τις πιθανές επιπτώσεις της ρύπανσης από θρεπτικά συστατικά που σχετίζονται με τα ιζήματα που μεταφέρονται πίσω από το φράγμα στον κόλπο.
"Αυτή η σύνθεση είναι σημαντική για την παροχή της καλύτερης επιστήμης στις αποφάσεις διαχείρισης του Bay, λαμβάνοντας υπόψη ολόκληρο το σύστημα Susquehanna-Conowingo-upper Bay και ενσωματώνοντας πληροφορίες από διάφορες σχετικές μελέτες", δήλωσε ο Peter Goodwin, πρόεδρος του University of Maryland Center για την Περιβαλλοντική Επιστήμη."Δεδομένου ότι τα περισσότερα ποτάμια σε όλο τον κόσμο έχουν φράγματα, η κατανόηση των πιθανών επιπτώσεων σε παρακείμενες εκβολές ποταμών είναι πολύ σημαντική για τις διεθνείς επιστημονικές και διαχειριστικές κοινότητες."
Τα φράγματα αρχικά λιμοκτονούν τα κατάντη οικοσυστήματα τόσο των ιζημάτων όσο και των σωματιδιακών θρεπτικών συστατικών παγιδεύοντάς τα σε δεξαμενές ανάντη. Τελικά, ωστόσο, αυτές οι δεξαμενές γεμίζουν, αυξάνοντας την παράδοση ιζημάτων και θρεπτικών ουσιών στα κατάντη οικοσυστήματα, ειδικά κατά τη διάρκεια καταιγίδων, όταν τα αποθηκευμένα ιζήματα μπορούν να καθαριστούν. Από την κατασκευή του το 1928, το φράγμα Conowingo έχει παγιδεύσει το μεγαλύτερο μέρος του ιζήματος της λεκάνης απορροής του ποταμού Susquehanna και το σχετικό σωματιδιακό άζωτο και φώσφορο πριν εισέλθουν στον κόλπο Chesapeake. Ωστόσο, η αποθηκευτική του ικανότητα έχει μειωθεί σημαντικά, εγείροντας ερωτήματα για πιθανές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα του κόλπου.
Σύνοψη
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι περισσότερες επιπτώσεις ιζημάτων και σωματιδίων στον κόλπο συμβαίνουν κατά τη διάρκεια γεγονότων υψηλής ροής, όπως κατά τη διάρκεια μεγάλων καταιγίδων, που συμβαίνουν λιγότερο από το 10% του χρόνου. Τα φορτία που παραδίδονται στον ανώτερο κόλπο Chesapeake κατά τη διάρκεια χαμηλών ροών έχουν μειωθεί από τα τέλη της δεκαετίας του 1970, ενώ τα φορτία κατά τη διάρκεια μεγάλων καταιγίδων έχουν αυξηθεί. Τα περισσότερα από αυτά τα υλικά διατηρούνται στον άνω κόλπο, αλλά μερικά μπορούν να μεταφερθούν στο mid-Bay κατά τη διάρκεια μεγάλων καταιγίδων, όπου τα θρεπτικά συστατικά τους θα μπορούσαν να γίνουν βιοδιαθέσιμα.
"Ενώ οι καταιγίδες μπορεί να έχουν σημαντικές βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις, ο κόλπος είναι πραγματικά ανθεκτικός, κάτι που είναι αξιοσημείωτο", δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Σίντι Παλίνκας, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Κέντρο Περιβαλλοντικής Επιστήμης του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ. "Αν κάνουμε όλα τα σωστά πράγματα, μπορεί να χειριστεί την περιστασιακή μεγάλη εισροή ιζημάτων."
Τα φορτία ιζημάτων και σωματιδίων με θρεπτικά συστατικά έχουν μειωθεί από τα τέλη της δεκαετίας του 1970 για κανονικές ροές ποταμών και αυξήθηκαν για ροές καταιγίδας. Κατά τη διάρκεια ροών χωρίς γεγονότα, το μεγαλύτερο μέρος του ιζήματος που παραδίδεται μετά το Conowingo προέρχεται από τη λεκάνη απορροής Susquehanna. Τα φορτία ιζημάτων και συνδεδεμένων θρεπτικών συστατικών έχουν μειωθεί από το 1978 (πρώτο πλήρες έτος δεδομένων παρακολούθησης) για ροές ποταμών χωρίς συμβάν. Αυτή η μείωση αντανακλά τις προσπάθειες μείωσης των φορτίων λεκάνης απορροής μέσω εγκατάστασης BMP.
Κατά τη διάρκεια των ροών συμβάντων, τα ιζήματα και τα συνδεδεμένα φορτία θρεπτικών συστατικών αυξήθηκαν με την πάροδο του χρόνου, σύμφωνα με ένα μειούμενο όριο καθαρισμού στη δεξαμενή. Αυτό είναι επίσης συνεπές με τη μειωμένη παγίδευση ιζημάτων λεκάνης απορροής καθώς διέρχεται από τη δεξαμενή. Τόσο ένα χαμηλότερο όριο καθαρισμού όσο και η μειωμένη παγίδευση πιθανώς οδηγούν την παρατηρούμενη αύξηση.
Οι πιθανές επιπτώσεις των ιζημάτων της δεξαμενής στην ποιότητα του νερού του κόλπου είναι περιορισμένες λόγω της χαμηλής αντιδραστικότητας του καθαρισμένου υλικού, το οποίο μειώνει τον αντίκτυπο της συνολικής φόρτωσης θρεπτικών ουσιών ακόμη και σε ακραίες καταιγίδες. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του υλικού θα αποτεθεί στα νερά χαμηλής αλατότητας του άνω κόλπου, όπου οι ρυθμοί απελευθέρωσης αζώτου και φωσφόρου από τα ιζήματα στο νερό είναι χαμηλοί.
Ωστόσο, οι ροές γεγονότων μπορούν να μεταφέρουν λεπτό ίζημα δεξαμενής στην περιοχή του mid-Bay, όπου τα νερά είναι πιο αλμυρά και χαμηλότερα σε οξυγόνο κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Αυτές οι συνθήκες θα μπορούσαν να επιτρέψουν υψηλότερους ρυθμούς απελευθέρωσης θρεπτικών ουσιών από ιζήματα.
Τα περισσότερα ιζήματα εναποτίθενται στον άνω κόλπο με ελάχιστη μεταφορά στο μέσο του κόλπου είναι δυνατή μόνο κατά τη διάρκεια καταιγίδων. Οι αυξημένες ροές κατά τη διάρκεια μεγάλων γεγονότων καταιγίδας μπορούν να μεταφέρουν κάποιο υλικό στην περιοχή του mid-Bay, αλλά αυτά τα γεγονότα αναδιανέμονται σε μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες.
Ενώ τα μεγάλα γεγονότα μπορεί να έχουν σημαντικές βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις, το Bay είναι ανθεκτικό μακροπρόθεσμα λόγω της συνεχιζόμενης αποκατάστασης και των χρονικών διαστημάτων μεταξύ των γεγονότων. Τα μεγάλα γεγονότα καταιγίδας μπορούν να μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες ιζημάτων στον κόλπο, αλλά συμβαίνουν σπάνια (λιγότερο από το 10% των ημερών από το 1978). Η παράδοση ιζημάτων στην περιοχή του mid-Bay, όπου τα νερά είναι πιο αλμυρά και ευνοούν περισσότερο την απελευθέρωση θρεπτικών ουσιών από τα ιζήματα, είναι σχετικά μικρή σε μέγεθος, ελαχιστοποιώντας τις πιθανές επιπτώσεις στην ποιότητα του νερού του κόλπου.
Αυτό το έργο σύνθεσης υποστηρίχθηκε από το Maryland Sea Grant, το Grayce B. Kerr Fund και την Exelon μέσω του Υπουργείου Φυσικών Πόρων του Μέριλαντ.
