science >> Wetenschap >  >> Natuur

Softwaretool die plekken voor waterkwaliteitsapparatuur vindt, werkt in Noordoost

Met gras begroeide waterwegen zoals de getoonde behoren tot de waterkwaliteitsbeschermingsmiddelen die worden aanbevolen door het Agriculture Conservation Planning Framework, een geospatiale softwaretool die wordt gebruikt om precieze locaties voor dergelijke instandhoudingsstructuren te vinden. Ontwikkeld en veel gebruikt in het Midwesten om vervuiling en sedimentatie door nutriënten te verminderen, Onderzoekers van Penn State zeggen dat het in het noordoosten kan worden gebruikt. Krediet:Amerikaanse ministerie van landbouw NRCS

Een computersoftwarepakket dat veel wordt gebruikt in het Midwesten om oeverbuffers en andere structuren die gericht zijn op de bescherming van de waterkwaliteit op landbouwgrond strategisch te positioneren, kan effectief worden gebruikt in het oosten van de Verenigde Staten, met enkele beperkingen, Onderzoekers van Penn State rapporteren in een nieuwe studie.

Het Agriculture Conservation Planning Framework (ACPF) past bodemkaarten en topografische gegevens met een hoge resolutie toe, nu beschikbaar voor vele gebieden van de V.S., om locaties te tonen voor de plaatsing van instandhoudingsapparatuur die de grootste voordelen bieden in landbouwstroomgebieden. De geospatiale tool is ontwikkeld in Iowa en is ook met succes gebruikt in Nebraska, Wisconsin en Ohio.

Echter, de meeste beschermingsmiddelen voor de waterkwaliteit kunnen worden gebruikt in de afwatering van de Chesapeake Bay en in andere stroomgebieden in het noordoosten, volgens de hoofdauteur van de studie, Jonathan Duncan, assistent-professor hydrologie, College voor Landbouwwetenschappen. Noemt het raamwerk "zeer nauwkeurige conservering, Hij suggereerde dat de toepassing ervan op stroomgebieden in het oosten van de Verenigde Staten zowel kansen als uitdagingen biedt voor de planning van natuurbehoud.

"In het stroomgebied van Chesapeake Bay, we hebben gezien dat best-managementpraktijken niet altijd werken, en een reden kan zijn dat ze naar de verkeerde delen van het landschap gaan, Duncan zei. "Deze ACPF-tool helpt dit probleem aan te pakken, en het kan potentiële locaties identificeren voor de positionering van de juiste praktijk op de juiste plaats om de waterkwaliteit van Chesapeake Bay te verbeteren."

Deze afbeelding uit de studie contrasteert waterscheidingsplanningskaarten van traditionele, expert-gebaseerde beoordeling (links) en Agricultural Conservation Planning Framework (ACPF) beoordeling van rij-gewas-in-veld-praktijken van water- en sedimentcontrolebassins en graswaterwegen voor een klein stroomgebied in het Susquehanna-stroomgebied. Krediet:Penn State

Echter, hij benadrukte, ACPF moet worden aangepast voor manieren waarop het landschap van Pennsylvania verschilt van het Midwesten.

Het landbouwconserveringsplanningskader wordt gebruikt als hulpmiddel bij het beheer van stroomgebieden in de landbouw door locatiespecifieke mogelijkheden te identificeren om instandhoudingspraktijken in kleine stroomgebieden te installeren. De aanpak biedt een menu met instandhoudingsopties zoals oeverbuffers, gras waterwegen, filterstroken, wetlands en stuwen op boerderijen.

Het raamwerk wordt gebruikt in combinatie met lokale kennis van water- en bodembronnen, landschapskenmerken, en de instandhoudingsvoorkeuren van producenten om een ​​beter inzicht te krijgen in de beschikbare opties bij het ontwikkelen van plannen voor de instandhouding van stroomgebieden, merkte Duncan op. Het ACPF-concept richt zich op bodembehoud als basis voor het beheer van landbouwstroomgebieden.

Om te bepalen of ACPF in het noordoosten zou werken, analyseerden de onderzoekers de toepassing van de tool in acht stroomgebieden in het oosten van de Verenigde Staten, van Vermont tot Noord-Carolina. Ze beoordeelden de sterke en zwakke punten van ACPF en analyseerden de kansen en bedreigingen die voortvloeien uit het gebruik van de tool in het Oosten.

Onderzoeker Zach Respess onderzoekt een oeverzone en stroom in centraal Pennsylvania. Krediet:Jonathan Duncan/Penn State

In bevindingen die vandaag (14 september) in zijn gepubliceerd Landbouw- en milieubrieven , de onderzoekers meldden dat er veel potentiële locaties zijn waar ACPF kan worden gebruikt in het Oosten, maar de toepasbaarheid is niet universeel. Inzicht in de beperkingen ervan is noodzakelijk om de mogelijkheid van ongepaste toepassing te voorkomen en te zorgen voor een passende aanpassing, waarschuwden ze.

Een van de mogelijke beperkingen voor een succesvolle toepassing van ACPF buiten de oorspronkelijke context is dat sommige van de instandhoudingspraktijken onpraktisch zijn in oosterse landbouwomgevingen. Bijvoorbeeld, merkten de onderzoekers op, De oostelijke veldafmetingen zijn zo klein dat water- en sedimentbeheersbassins en wetlands voor het verwijderen van nutriënten vaak te indringend zijn om aan te bevelen.

"We zien een toekomst voor ACPF in het noordoosten, en in het bijzonder in het stroomgebied van de Chesapeake Bay, " zei Duncan. "Maar de goedkeuring en het nut van de tool vereist interactie met wetenschappers en natuurbeschermers die bekend zijn met de regio om verkeerde toepassing te voorkomen. Openhartige communicatie met belanghebbenden en lokale partners zal helpen om realistische verwachtingen te scheppen over de tool."

Het ACPF-kader identificeert locaties waar specifieke landschapskenmerken gunstig zijn voor het implementeren van bepaalde instandhoudingspraktijken en omvat methoden om deze locaties te prioriteren op basis van hun gevoeligheid voor afvloeiing en erosie, Duncan legde het uit. Hij voegde eraan toe dat een groot deel van het landbouwvervuilingsprobleem in het noordoosten afkomstig is van een zeer klein deel van het landschap.

"Als ACPF de beste locaties kan identificeren voor het installeren van instandhoudingsstructuren, dat is beter dan wat we tot nu toe hebben gedaan, " zei hij. "Het is niet zoals elfenstof - je kunt niet zomaar de beste managementpraktijken over het landschap strooien en ze op magische wijze goed laten werken. We weten dat ze op de juiste locaties moeten worden geplaatst. Maar op het zelfde moment, we kennen niet elke locatie in elk stroomgebied, dus dat is waar deze tool super handig kan zijn."