Hvad er dam? Undersøgelse giver den første datadrevne definition

Næsten alle kan identificere en dam, men hvad er det egentlig, der adskiller den fra en sø eller et vådområde? En ny undersøgelse ledet af Cornell tilbyder den første datadrevne, funktionelle definition af en dam og beviser for dammes særskilte økologiske funktion, hvilket kan have brede konsekvenser for videnskab og politik.

"Manglen på en universel damdefinition forårsager en masse forvirring, fra folk, der undrer sig over forskellen mellem en dam og en sø, til akvatiske overvågningsprogrammer med forskellige definitioner på tværs af statslige myndigheder, endda op til nøjagtig modellering af globale kulstofbudgetter," sagde Meredith Holgerson, assisterende professor i økologi og evolutionær biologi og medførsteforfatter til "En funktionel definition til at skelne damme fra søer og vådområder," offentliggjort 21. juni i Scientific Reports .

"Vi ønskede at evaluere, hvordan videnskabsmænd og politiske beslutningstagere definerer damme og undersøge, om damme er funktionelt adskilt fra søer og vådområder," sagde Holgerson.

Deres konklusion:Damme er små og lavvandede vandområder med et maksimalt overfladeareal på fem hektar, en maksimal dybde på 5 meter og mindre end 30 % fremspringende vegetation.

Der er hundredvis af millioner eller endda milliarder af damme globalt – mere end 95 % af verdens stillestående vandområder er små (under 10 hektar) – men den ydmyge dam er understuderet og er stort set blevet udeladt af føderale og statslige overvågnings- og beskyttelsesprogrammer. Dette skyldes dels, at deres antal gør overvågning vanskelig, men også fordi agenturer undlader at definere dem eller skelne dem fra søer eller vådområder. Forsømmelsen har konsekvenser for nøjagtigheden af ​​klimamodellering, da damme er høje udledere af drivhusgasser, og deres bidrag til det globale kulstofbudget er usikkert.

Holgerson og hendes team undersøgte, hvordan videnskabsmænd definerede dam i mere end 500 relevante videnskabelige artikler, kodede det for forskellige deskriptorer, såsom overfladeareal eller dybde, og om beskrivelserne var kvalitative eller kvantitative.

"Vi fandt ud af, at der ikke var én definition, som forskerne alle citerede, og definitionerne var ofte kvalitative og beskrev for eksempel en dam som 'lille'," sagde Holgerson.

Holdet gennemførte også en undersøgelse af statslige organer med ansvar for overvågning og bevarelse af vandområder. Halvdelen af ​​staterne havde lovgivning, der refererede til damme, men kun én stat (Michigan) definerede damme. Andre stater udpegede damme som statsvande eller lagde dem sammen med enten søer eller vådområder.

Forskerne fandt dog ud af, at damme ikke er det samme som søer eller vådområder. Yderligere undersøgelse af litteraturen afslørede, at damme har særskilte økologiske strukturer og funktion, der gør deres kategorisering med enten søer eller vådområder problematisk.

Holgerson og hendes team plottede forholdet mellem overfladeareal og forskellige metrikker for økologisk struktur eller funktion. "Vi så på parametre som brutto primærproduktion, respiration, klorofylniveauer, drivhusgasemissioner, deltemperaturområder og hastigheden af ​​gasudveksling med atmosfæren," sagde Holgerson. "Ni ud af de 10 økosystemparametre relaterer sig ikke-lineært til overfladearealet, hvilket tyder på, at damme virkelig opfører sig anderledes."

De undersøgte også, hvordan disse økosystemmetrikker relateret til dybde og fremspirende vegetation - planter med rod i bunden, der strækker sig til overfladen - og fandt igen ikke-lineære forhold. De brugte tærsklerne for, hvor vandlegemefunktionerne begyndte at ændre sig med overfladeareal, dybde og fremspirende vegetation for at nå frem til deres definition.

Dammes særskilte profil og karakteristika betyder, at de ikke bør holdes til de samme overvågningsstandarder som søer eller vådområder, sagde Holgerson. "For eksempel kan damme have naturligt højere næringsstofkoncentrationer og højere metanstrømme. Vi skal muligvis udvikle unikke vandkvalitetsstandarder til damovervågning."

Mere forskning er nødvendig for at finpudse definitionen, især for bedre at forstå vandområder ved grænserne mellem vådområder og damme, og damme og søer, og hvordan størrelse, dybde, vegetation – og andre variabler som hvor beskyttet en vandmasse er – påvirker dammens funktion og dens kategorisering.

"I begyndelsen af ​​undersøgelsen var vi ikke sikre på, om vores forskning ville give os mulighed for at foreslå en ny definition, som vi følte os sikre på, men vi mener, at de tal, vi tilbyder, er solide og et godt udgangspunkt for yderligere forskning." sagde Holgerson. "Vi efterlyser mere forskning, især for at se på grænserne mellem vådområder, damme og søer."

Holgerson håber, at den nye definition også vil henlede opmærksomheden på damme som adskilte, betydningsfulde økosystemer, der er værdige til undersøgelse, overvågning og beskyttelse. "Forskning og overvågning af damme kan hjælpe os med at finde ud af, hvordan disse globalt rigelige vandområder fungerer. Der er også et væsentligt menneskeligt element," sagde Holgerson. "Så mange mennesker har forbindelser til damme - de har barndomshistorier om at fange frøer eller lære at fiske i en nærliggende dam."