Het veranderen van de stroomstroom kan de ecosystemen die ervan afhankelijk zijn in gevaar brengen, maar het ontbrak onderzoekers aan gegevens over hoe de menselijke infrastructuur de stroomstroom in de VS heeft beïnvloed. voor het bepalen van maatschappelijke effecten op ecosystemen.

Tot 80% van de rivieren en beken in de aangrenzende Verenigde Staten zijn tot op zekere hoogte aangepast door menselijke structuren. Het begrijpen van de relatie tussen deze aanpassingen en ecologische reacties is de sleutel tot beheerbeleid dat de maatschappelijke en ecologische waterbehoeften in evenwicht houdt.

Met behulp van metingen van meer dan 7.000 stroommeters ontwikkelden onderzoekers een voorspellend model van hydrologische veranderingen en gevolgen voor de inheemse visbiodiversiteit. Ze pasten het toe op meer dan 2,6 miljoen streams, waardoor een uitgebreide dataset ontstond.

"Deze studie levert gegevens over veranderingen in de stroming, niet alleen op de grote rivieren, maar op vrijwel elk belangrijk stroomsegment waarvan we weten dat het bestaat", zegt co-auteur Ryan Morrison, universitair hoofddocent civiele en milieutechniek van CSU.

De onderzoekers zeggen dat de dataset hiaten in regionale gegevens die nodig zijn voor het vaststellen van milieustroomnormen, zou kunnen dichten en een hulpmiddel zou kunnen zijn voor het prioriteren van stroomstroombescherming of -herstel.

"Milieustromen zijn nodig om rivierecosystemen te beschermen, maar het kwantificeren van die stromen is moeilijk en onderhevig aan beperkte gegevens", zegt Ryan McManamay, hoofdauteur en assistent-professor milieuwetenschappen aan de Baylor University. "Onze beoordeling helpt bij het opvullen van grote informatielacunes en biedt een deel van de broodnodige informatie voor het behoud van rivieren."

De studie, gepubliceerd in Scientific Data , merkt op dat hoewel zoetwaterecosystemen minder dan 0,5% van het oppervlaktewater van de aarde uitmaken, deze systemen 7% van 's werelds soorten en een derde van alle gewervelde dieren herbergen.

"Zelfs in zoetwaterecosystemen worden rivieren en beken als numeriek zeldzaam beschouwd, ondanks het feit dat ze onevenredige diensten aan de samenleving leveren, wat uiteindelijk leidt tot hun overexploitatie", schreef McManamay.

De onderzoekers onderzochten stroommetergegevens van de U.S. Geological Survey en de menselijke invloeden die die stromen beïnvloeden. Vervolgens gebruikten ze machine learning en geospatiale informatie over menselijke veranderingen in de bassins zonder meters om de stroomeffecten in die bassins te voorspellen.

Op basis van eerder onderzoek naar de reacties van vissen op veranderingen in stroming, voorspelden ze het verlies aan biodiversiteit van vissen in door mensen gemodificeerde stromen. Ze ontdekten dat de hydrologische wijzigingsmodellen goed presteerden tijdens de validatie, terwijl de gemodelleerde ecologische reacties minder nauwkeurig waren vanwege een tekort aan gegevens en de complexiteit van factoren.

De onderzoekers zien deze dataset als een hulpmiddel voor toekomstig onderzoek naar rivierecosystemen.

"Hopelijk zal deze studie worden gebruikt om andere vragen te onderzoeken met betrekking tot ecosystemen in rivieromgevingen of in combinatie met andere grootschalige ruimtelijke datasets die deze gegevens kunnen overlappen," zei Morrison. Zijn groep heeft de dataset al gebruikt in onderzoeken naar de gezondheid van uiterwaarden.

Auteurs van het artikel "In kaart brengen van hydrologische veranderingen en ecologische gevolgen in stroomgebieden van de aangrenzende Verenigde Staten", zijn McManamay, Morrison, Rob George, een voormalig afgestudeerde student van McManamay's die nu een GIS-analist is bij McBain Associates in Arcata, Californië, en Benjamin L. Ruddell, universitair hoofddocent aan de School of Informatics, Computing and Cyber ​​Systems aan de Northern Arizona University. + Verder verkennen

Studie identificeert hiaten in het monitoren van streams