Navigieren in komplexen Systemen zum Schutz von Präriefeuchtgebieten

Von Grasland bis zu borealen Wäldern hat Saskatchewan einige der dynamischsten Ökosysteme des Landes und beherbergt ebenso komplexe Wassersysteme. Forscher wie Dr. Colin Whitfield (Ph.D.), außerordentlicher Professor an der School of Environment and Sustainability und Mitglied des Global Institute for Water Security an der University of Saskatchewan (USask), beobachten Saskatchewans Wasserlandschaft genau.

„Als Biogeochemiker und Umweltwissenschaftler bin ich sehr daran interessiert, die Auswirkungen verschiedener Stressfaktoren auf Ökosysteme zu verstehen“, sagte Whitfield. „Ich betrachte oft die Wassereinzugsgebiete und versuche herauszufinden, wie sich die Bewegung von Wasser über Landschaften auf Prozesse wie saubere Luft und Wasser auswirkt.“

Saskatchewan ist die Heimat von rund 4,6 Millionen Hektar Feuchtgebieten, die mehr als 47 Millionen Hektar Ackerland bedecken. Diese flachen Wasserbecken, bekannt als Prairie Pothole Region, sind nach dem Rückzug der Gletscher entstanden und seit Tausenden von Jahren Teil der Landschaft.

Mithilfe eines neuen Modellierungsrahmens veranschaulichten Whitfield und seine Kollegen die Bedeutung der Entwässerung von Feuchtgebieten und die Komplexität der Wassersysteme in der Prärieregion in einer kürzlich veröffentlicht Papier in FACETTEN.

„Feuchtgebiete gibt es in der Prärielandschaft in Hülle und Fülle, aber in landwirtschaftlich genutzten Gebieten können sie eine Herausforderung für die Produktion darstellen“, sagte Whitfield. „Auf der anderen Seite sind sie für die Gesellschaft aufgrund der Ökosystemleistungen, die sie erbringen, unglaublich wertvoll.“

Whitfield und seine Kollegen fanden heraus, dass die Entwässerungsschwelle (ab der die Auswirkungen spürbar werden) bei nur 10 % liegt. Whitfield sagte, diese Erkenntnisse könnten helfen, die Komplexität der Wassersysteme in den Prärien besser zu verstehen und bei der Entwicklung von Strategien zum Schutz von Feuchtgebieten zu helfen.

Feuchtgebiete spielen eine wichtige Rolle für die Wasserqualität in den Prärien. Feuchtgebiete wirken wie Schwämme und können mehr Wasser in der Landschaft zurückhalten und Agrarchemikalien oder Nährstoffe einfangen und entfernen.

Überschüssige Nährstoffe in Flüssen und Stauseen können die Trinkwasseraufbereitung erschweren und das Risiko giftiger Algenblüten erhöhen, die große Auswirkungen auf Freizeitaktivitäten haben. Jedes Jahr kommt es in den Seen von Saskatchewan zu großen Algenblüten, die durch die Nährstoffverschmutzung noch verschlimmert werden.

Laut Whitfield sind Feuchtgebiete auf landwirtschaftlichen Flächen für die Wasserspeicherung von Vorteil, was den Abfluss von Wasser verhindern und Überschwemmungen flussabwärts begrenzen kann.

„Wenn es weniger Feuchtgebiete gibt, verlassen mehr Wasser und Nährstoffe die Landschaft und fließen in Flüsse und Seen. Außerdem kommt es häufiger zu Überschwemmungen“, sagt Whitfield.

Whitfield hofft, dass seine Forschung dazu beitragen kann, über die Bedeutung von Feuchtgebieten für die Umwelt und die Gesellschaft aufzuklären.

„Die große Herausforderung besteht darin, diese Systeme so zu verwalten, dass wir eine gesunde Landwirtschaft und gleichzeitig eine gesunde Umwelt haben“, sagte Whitfield.

Weitere Informationen:
Colin J. Whitfield et al., Eine integrierte Bewertung der Auswirkungen auf Ökosystemdienstleistungen im Zusammenhang mit der Entwässerung von Prärie-Schlammwassergebieten, die weitreichende Verluste quantifiziert, FACETTEN (2024). DOI: 10.1139/facets-2023-0207

Zur Verfügung gestellt von der University of Saskatchewan

ph-tech