Overstromende rivieren kunnen grote schade aanrichten aan huizen en wegen, maar zijn noodzakelijk voor gezonde ecosystemen, onderzoek aan de Oregon State University suggereert.

De studie toont aan dat veranderingen in de natuurlijke stromingspatronen van rivieren - door dammen, omleidingen en veranderingen in neerslag - veroorzaken schade aan oeverplantengemeenschappen en rivierecosystemen in het algemeen.

Zelfs kleine verschuivingen in temporele stromingspatronen schaden netwerken van concurrerende vegetatie, zei de corresponderende auteur van de studie, Jonathan Tonkin van het OSU College of Science.

De meest ernstige gevolgen, hij zei, optreden wanneer cyclische overstromingen uit de vergelijking worden verwijderd.

"We beschouwen overstromingen als deze schadelijke krachten vanwege wat ze kunnen doen met de menselijke infrastructuur, " zei Tonkin, een postdoctoraal onderzoeker in integratieve biologie. "Maar overstromingen hebben over de hele linie voordelen, voor zowel organismen als habitats in en rond rivieren."

De bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in Natuurecologie en evolutie .

Onderzoekers gebruikten modellen om te onderzoeken hoe een verscheidenheid aan mogelijke stroomscenario's de diversiteit en integriteit van oeverbossen langs grote rivieren zouden kunnen beïnvloeden en keken naar vijf boom- en struikgilden die wereldwijd voorkomen in rivieren. De gilden waren groeperingen van soorten met vergelijkbare reacties op de beschikbaarheid van water en verstoring van de rivierstroming.

De wetenschappers gebruikten gedetailleerde soortenbiologie en 83 jaar stroomgegevens van de Yampa-rivier in Colorado, een ongebreidelde, 250 mijl waterweg, een computermodel bouwen om toekomstige stromingen te voorspellen en de effecten van stromingsveranderingen op oeverplantengemeenschappen te kwantificeren.

De resultaten toonden aan dat zelfs bescheiden veranderingen in de historische patronen van overstromingen en droogte negatieve effecten kunnen hebben op ecologische netwerken, in dit geval, concurrerende plantengilden, en dat de "verbinding" van het netwerk afnam naarmate de wijziging van het stroomregime toenam; verbinding is een maatstaf voor hoe verbonden soorten in een netwerk met elkaar zijn.

Onderzoeksresultaten geven ook aan dat homogenisatie van rivierstromen, een gevolg van afdamming, kan net zo schadelijk zijn als droogte voor oevergemeenschappen.

"Verbinding speelt een fundamentele rol bij het in stand houden van biodiversiteit, " zei Tonkin. "Er zijn aanwijzingen dat sterk verbonden gemeenschappen beter in staat zijn om te gaan met soortenverliezen in voedselwebben en beter bestand zijn tegen invasie door niet-inheemse soorten. De vereenvoudiging van deze netwerken, onder meer vanwege de droogte die naar verwachting in de komende eeuw sterk zal toenemen, kunnen netwerken vatbaar maken voor instorten."

Dus, behoud of herstel van belangrijke componenten van natuurlijke stromingsregimes, die de verbinding verbeteren, moet een prioriteit zijn voor rivierbeheerders, hij zei.

"Rivierafhankelijke gemeenschappen zijn in de loop van millennia geëvolueerd en zijn door natuurlijke selectie aangepast aan het volume en de seizoensvariabiliteit van de stromen, " zei hij. "Onderhoud van overstromingen is van fundamenteel belang voor de gezondheid van ecosystemen. Overstromingen zijn een essentiële motor van de ecologie van rivieren."

Een van de effecten van verminderde overstromingen is een verandering waarin het oevergilde de hoeksteenrol speelt; keystone verwijst naar het hebben van het grootste effect op het ecologische netwerk in termen van invloeden op andere soorten.

"Overstromingen verwijderen, vooral, leidde tot een verlies van de hoeksteenstatus van hydroriparian pionierbomen, welke soorten zijn zoals cottonwoods, elzen, en rivierrode kauwgom, "Zei Tonkin. "Verlies van keystone-gilden leidt tot veranderingen in fundamenteel belangrijke ecosysteemdiensten."

Deze omvatten habitatvoorzieningen voor dieren in het wild, overstromingsbeperking en oeverstabiliteit, microklimaatregeling, en nutriëntenkringloop.

"Omdat verschillende gilden verschillende bodemeisen en ecologische rollen hebben, het is belangrijk om te voorspellen welke een sleutelrol zullen spelen in toekomstige stroomregimescenario's, " hij zei.