Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Softwareværktøj, der finder steder til vandkvalitetsenheder, fungerer i det nordøstlige

Græsfyldte vandveje, såsom den viste, er blandt vandkvalitetsbeskyttelsesenheder, der anbefales af Agriculture Conservation Planning Framework, et geospatialt softwareværktøj, der bruges til at finde præcise placeringer for sådanne bevaringsstrukturer. Udviklet og meget brugt i Midtvesten for at reducere næringsstofforurening og sedimentering, Penn State-forskere siger, at det kan bruges i det nordøstlige. Kredit:U.S. Department of Agriculture NRCS

En computersoftwarepakke, der er meget udbredt i Midtvesten til strategisk at placere flodbuffere og andre strukturer, der har til formål at beskytte vandkvaliteten på landbrugsjord, kan bruges effektivt i det østlige USA, med nogle begrænsninger, Penn State-forskere rapporterer i en ny undersøgelse.

Agriculture Conservation Planning Framework (ACPF) anvender jordbundskort og topografiske data i høj opløsning, nu tilgængelig for mange områder af USA, at vise steder for placering af bevaringsanordninger, der giver de største fordele i landbrugets vandskel. Det geospatiale værktøj blev udviklet i Iowa og er også blevet brugt med succes i Nebraska, Wisconsin og Ohio.

Imidlertid, de fleste af vandkvalitetsbeskyttelsesanordningerne kan bruges i Chesapeake Bay dræning og i andre nordøstlige vandskel, ifølge undersøgelsens hovedforfatter Jonathan Duncan, adjunkt i hydrologi, Højskole for Landbrugsvidenskab. Kalder rammen "bevaring med høj præcision, " han foreslog, at dets anvendelse på vandskel i det østlige USA repræsenterer både mulighed og udfordring for bevaringsplanlægning.

"I Chesapeake Bay vandskel, vi har set, at bedste ledelsespraksis ikke altid virker, og en grund kan være fordi de går ind i de forkerte dele af landskabet, Duncan sagde. "Dette ACPF-værktøj hjælper med at løse dette problem, og det kan identificere potentielle steder for placering af den rigtige praksis på det rigtige sted for at forbedre Chesapeake Bay-vandkvaliteten."

Denne grafik fra undersøgelsen kontrasterer vandskelplanlægningskort fra traditionelle, ekspertbaseret vurdering (til venstre) og Agricultural Conservation Planning Framework (ACPF) vurdering af række-afgrøde-i-mark-praksis af vand- og sedimentkontrolbassiner og græsbevoksede vandveje for et lille vandskel i Susquehanna-flodbassinet. Kredit:Penn State

Imidlertid, understregede han, ACPF skal justeres for måder, hvorpå Pennsylvanias landskab adskiller sig fra Midtvesten.

Landbrugsbevaringsplanlægningsrammen bruges som et værktøj i forvaltning af landbrugsvandskel ved at identificere stedspecifikke muligheder for at installere bevaringspraksis på tværs af små vandskel. Fremgangsmåden giver en menu af bevaringsmuligheder såsom strandbuffere, græsvandveje, filterstrimler, vådområder og opgravninger på gårde.

Rammen bruges sammen med lokal viden om vand- og jordressourcer, landskabstræk, og producentbevaringspræferencer for at give en bedre forståelse af de tilgængelige muligheder ved udvikling af bevaringsplaner for vandskel, Duncan påpegede. ACPF-konceptet fokuserer på jordbevarelse som grundlaget for forvaltning af landbrugets vandskel.

For at afgøre, om ACPF ville fungere i det nordøstlige, forskerne analyserede anvendelsen af ​​værktøjet i otte vandskel i det østlige USA, fra Vermont til North Carolina. De vurderede ACPF's styrker og svagheder og analyserede de muligheder og trusler, der følger af at bruge værktøjet i øst.

Forsker Zach Respess opmåling af en flodzone og en vandløb i det centrale Pennsylvania. Kredit:Jonathan Duncan/Penn State

I resultater offentliggjort i dag (14. september) i Landbrugs- og Miljøbreve , forskerne rapporterede, at der er mange potentielle steder, hvor ACPF kan bruges i øst, men dens anvendelighed er ikke universel. Det er nødvendigt at forstå dets begrænsninger for at undgå potentialet for uhensigtsmæssig anvendelse og sikre passende tilpasning, de advarede.

Blandt potentielle begrænsninger for vellykket anvendelse af ACPF uden for dens oprindelige kontekst er, at nogle af dens bevaringspraksis er upraktiske i østlige landbrugsmiljøer. For eksempel, forskerne bemærkede, Østlige feltstørrelser er så små, at vand- og sedimentkontrolbassiner og vådområder til fjernelse af næringsstoffer ofte er for påtrængende til at blive anbefalet.

"Vi ser en fremtid for ACPF i det nordøstlige, og i Chesapeake Bay vandskellet især, " sagde Duncan. "Men vedtagelsen og anvendeligheden af ​​værktøjet kræver interaktion med forskere og bevaringsplanlæggere, der er fortrolige med regionen, for at undgå forkert anvendelse. En ærlig kommunikation med interessenter og lokale partnere vil hjælpe med at sætte realistiske forventninger til værktøjet."

ACPF-rammen identificerer steder, hvor specifikke landskabsegenskaber er gunstige for implementering af visse bevaringspraksis og inkluderer metoder til at hjælpe med at prioritere disse lokaliteter i henhold til deres modtagelighed for afstrømning og erosion. Duncan forklarede. Han tilføjede, at en stor del af landbrugets forureningsproblem i Nordøst kommer fra en meget lille del af landskabet.

"Hvis ACPF kan identificere de bedste steder til installation af bevaringsstrukturer, det er bedre end hvad vi har gjort til dato, " sagde han. "Det er ikke som nissestøv - du kan ikke bare drysse bedste forvaltningspraksis ud over landskabet og få dem til at fungere godt på magisk vis. Vi ved, at de skal placeres de rigtige steder. Men samtidig, vi kender ikke alle steder i hvert vandskel – så det er her, dette værktøj kan være super nyttigt."


Varme artikler