Forskere undersøger virkningen af ​​sedimenter og næringsstoffer fra Conowingo Dam på Chesapeake Bay

University of Maryland Center for Environmental Science forskere har afsluttet en undersøgelse af Conowingo Dams indvirkning på vandkvaliteten i Chesapeake Bay. Forskere syntetiserede feltobservationer, modelresultater, og langsigtede overvågningsdata for bedre at forstå de potentielle virkninger af næringsstofforurening forbundet med sediment transporteret bag dæmningen til bugten.

"Denne syntese er vigtig for at bringe den bedste videnskab til Bay management-beslutninger ved at overveje hele Susquehanna-Conowingo-upper Bay-systemet og integrere indsigt fra flere relaterede undersøgelser, "sagde Peter Goodwin, formand for University of Maryland Center for Environmental Science. "Da de fleste floder rundt om i verden er opdæmmet, forståelse af potentielle virkninger for tilstødende flodmundinger er yderst relevant for internationale videnskabelige og forvaltningsmiljøer. "

Dæmninger sulter oprindeligt nedstrøms økosystemer for både sedimenter og partikelformige næringsstoffer ved at fange dem i opstrøms reservoirer. Til sidst, imidlertid, disse reservoirer fylder, øge leveringen af ​​sediment og næringsstoffer til nedstrøms økosystemer, især under stormhændelser, når lagrede sedimenter kan skures. Siden opførelsen i 1928, Conowingo -dæmningen har fanget det meste af Susquehanna -flodens vandskille sediment og tilhørende partikelformigt nitrogen og fosfor, før de kommer ind i Chesapeake Bay. Imidlertid, dets lagerkapacitet er faldet betydeligt, rejser spørgsmål om potentielle konsekvenser for Bay -økosystemer.

Forskere fandt ud af, at de fleste sediment- og partikelformige næringspåvirkninger til bugten sker under højstrømshændelser, såsom under store storme, som forekommer mindre end 10% af tiden. Belastninger leveret til den øvre Chesapeake Bay under lave strømninger er faldet siden slutningen af ​​1970'erne, mens belastninger under store stormhændelser er steget. De fleste af disse materialer bevares i den øvre Bay, men nogle kan transporteres til midten af ​​bugten under større stormhændelser, hvor deres næringsstoffer kan blive biotilgængelige.

"Selvom stormhændelser kan have store konsekvenser på kort sigt, bugten er faktisk virkelig modstandsdygtig, hvilket er bemærkelsesværdigt, "sagde undersøgelsens hovedforfatter Cindy Palinkas, lektor ved University of Maryland Center for Environmental Science. "Hvis vi gør alt det rigtige, det kan klare lejlighedsvis store input af sediment. "

Sediment- og partikelformede næringsstofbelastninger er faldet siden slutningen af ​​1970'erne for normale flodstrømme og øget for stormstrømme. Under ikke-hændelsesstrømme, mest sediment leveret forbi Conowingo kommer fra Susquehanna -vandskellet. Sediment og tilknyttede næringsstofbelastninger er faldet siden 1978 (første komplette år med overvågningsdata) for flodstrømme uden hændelse. Dette fald afspejler bestræbelser på at reducere vandskelbelastninger gennem BMP -installation.

Under begivenhedsstrømme, sediment og tilknyttede næringsstofbelastninger er steget over tid, i overensstemmelse med en faldende skurtærskel i reservoiret. Dette er også i overensstemmelse med nedsat indfangning af vandskelende sediment, når det passerer gennem reservoiret. Både en lavere skurtærskel og nedsat indfangning driver sandsynligvis den observerede stigning.

Den potentielle indvirkning af reservoarsedimenter på vandkvaliteten i bugten er begrænset på grund af den lave reaktivitet af skuret materiale, hvilket reducerer virkningen af ​​den samlede næringsstofbelastning selv i ekstreme storme. Det meste af dette materiale ville deponere i vandet med lav saltholdighed i den øvre bugt, hvor mængder af nitrogen og fosfor frigives fra sedimenter i vandet er lave.

Imidlertid, begivenhedsstrømme kan transportere fint reservoarsediment til midten af ​​Bay-regionen, hvor vandet er saltere og lavere i ilt om sommeren. Disse forhold kunne muliggøre højere mængder næringsstofudslip fra sedimenter.

De fleste sedimenter deponeres i den øvre Bay med minimal transport til midten af ​​Bay kun mulig under stormhændelser. Øgede strømme under større stormhændelser kan transportere noget materiale ind i midten af ​​bugten, men disse begivenheder omfordeles over længere tidsskalaer.

Selvom store begivenheder kan have betydelige virkninger på kort sigt, bugten er modstandsdygtig i det lange løb på grund af løbende restaurering og tidsforskelle mellem begivenhederne. Store stormhændelser kan levere enorme mængder sediment til bugten, men de forekommer sjældent (mindre end 10% af dagene siden 1978). Levering af sediment til midten af ​​bugten, hvor vandet er saltere og mere befordrende for næringsstofudslip fra sediment, er relativt lille i omfang, minimere potentielle påvirkninger af Bay -vandkvaliteten.

Dette synteseprojekt blev støttet af Maryland Sea Grant, Grayce B. Kerr -fonden, og Exelon gennem Maryland Department of Natural Resources.