Biologen der University of Cincinnati untersuchen kostengünstige Möglichkeiten zur Verbesserung der Wasserqualität und des Lebensraums von Wildtieren in städtischen Bächen.
Wie in vielen Großstädten sind auch die Bäche von Cincinnati routinemäßig von Sturzfluten, Abwasserüberläufen, Verschmutzung und Regenwasserabfluss betroffen.
Die UC-Biologen Stephen Matter und Michael Booth untersuchen, ob die Wasserqualität und der Lebensraum für Wildtiere verbessert werden können, indem einfach ein Hauch von Mutter Natur hinzugefügt wird. Mit einem Team von Freiwilligen platzierten sie umgestürzte Baumstämme und Äste in ausgewählten Teilen des oberen Cooper Creek, einem Bach im Vorort Blue Ash von Cincinnati, der stromabwärts in den größeren Mill Creek und den Ohio River mündet.
Die Zugabe von umgestürztem Holz könnte dazu beitragen, periodische Hochwasser zu verlangsamen, während Dürren mehr stehende Becken für Fische zu schaffen und Nährstoffe zu reduzieren, die flussabwärts gelangen könnten, sagten die Forscher.
„Cooper Creek ist typisch für viele Probleme, mit denen Bäche in Hamilton County konfrontiert sind“, sagte Booth, ein Assistenzprofessor, der landesweit Fisch- und Gewässerökologie studiert.
„Wir wissen, dass Holz eine wichtige Rolle bei der Schaffung von Lebensräumen für Wildtiere spielt. Cooper Creek ist ein langweiliger Ort – viele Felsen, aber nicht viel mehr“, sagte er. „In Bächen möchte man eine Vielzahl von Lebensräumen sehen, umgestürzte Baumstämme, stehende Pools und fließendes Wasser.“
Ein Zeitraffervideo zeigt Freiwillige, die Holz in Cooper Creek platzieren, um den Lebensraum für aquatische Wildtiere zu verbessern. Bildnachweis: Michael Booth
Die UC-Forscher präsentierten das Projekt im April auf der Sektionskonferenz der Geological Society of America in Cincinnati. Das Projekt wird vom Ohio Water Resources Center durch ein Stipendium des US Geological Survey unterstützt.
Der Großraum Cincinnati verfügt über ein ausgedehntes Netz von Bächen, die seine großen Flüsse speisen.
„Diese Ströme sind wirklich das Lebenselixier des natürlichen Systems“, sagte Matter, außerordentlicher Professor für Biologie am College of Arts and Sciences der UC.
„Die meisten unserer Bäche sind diese kleinen Quellflüsse. Wenn Sie durch Cincinnati gehen, werden Sie in jedem Viertel auf einen davon stoßen“, sagte Matter. „Oft sind es Orte, an denen wir gerne die Natur sehen würden.“
Aber einige Bäche von Cincinnati sehen während Stürmen Rohabwasser überlaufen, was sie zu einem potenziellen Gesundheitsrisiko macht, sagte Matter.
In Cincinnati tragen die meisten Bäche dazu bei, stehendes Wasser von den Straßen abzuleiten, damit sie sich nach starken Regenfällen von einem Rinnsal in einen Sturzbach verwandeln können. Fische und andere Wasserlebewesen können weit stromabwärts geschwemmt werden.
„Es gibt viele undurchlässige Oberflächen. Wenn es regnet, sehen Sie eine massive Zunahme des Stromflusses. Dies führt zu großen Veränderungen im Sediment und im Lebensraum für Wasserlebewesen“, sagte Booth.
Während Ohio 170 einheimische Süßwasserfische beheimatet, beheimatet der obere Teil des Cooper Creek heute nur drei Fischarten, sagte Booth.
„Wenn wir stromabwärts gehen, werden wir vielleicht vier oder fünf weitere Arten hinzufügen“, sagte er. Das sei ein erschreckender Mangel an Biodiversität und ein Zeichen für ein ungesundes Ökosystem, sagte er.
„Aber wir würden definitiv erwarten, die Anzahl der Fischarten zu verdoppeln, wenn wir einen besseren Lebensraum und eine bessere Verbindung für Fische hätten, um wieder in diese Abschnitte zu gelangen“, sagte Booth. „Wir suchen nach einer kostengünstigen Lösung, die wir einsetzen können, um städtische Ströme zu verbessern.“
Adam Lehmann, Stream Conservation Program Manager für den Hamilton County Conservation District, beaufsichtigt das Demonstrationsprojekt. Er sagte, die größte Herausforderung für Quellströme in Ohio sei, dass sie zwischen Regenstürmen knochentrocken werden.
„Wenn ein Bach zwischen Regenereignissen austrocknet, ist es den Fischen egal, wie verschmutzt das Wasser ist“, sagte Lehmann.
Aber durch das Platzieren schwerer Baumstämme an strategischen Stellen im Bach, an denen Überschwemmungen sie nicht leicht stromabwärts spülen können, hofft Lehmann, den Wasserrausch zu seinem Vorteil zu nutzen, um intermittierende Wasserbecken zu schaffen, in denen Fische und andere Wasserlebewesen können überleben zwischen Stürmen.
„Jeder versteht, dass Fische kein Glück haben, wenn ein Bach trocken wird“, sagte er. „Wenn wir eine Seite eines Baumstamms gegen einen Baum klemmen, können wir den Wasserfluss unter dem Baumstamm erzwingen, um eine Senke auszuspülen, die in trockenen Zeiten Wasser hält.“
Laut Lehmann sollten die Baumstämme auch dazu beitragen, andere von der Flut mitgerissene Trümmer aufzufangen. In der Vergangenheit wurde umgestürztes Holz aus Bächen entfernt, um zu verhindern, dass es Entwässerungskanäle verstopft. Paradoxerweise sagte Lehmann, dass sie erwarten, weniger holzige Trümmer zu sehen, die die Entwässerungsdurchlässe blockieren, indem sie dem Bach mehr schweres Holz hinzufügen.
Die Wiederherstellung der natürlichen Hydrologie von Bächen kann teuer und arbeitsintensiv sein und erfordert oft aufdringliche schwere Geräte. Forscher erhoffen sich ähnliche Vorteile durch weniger drastische Anstrengungen als durch den Einsatz von Baggerladern.
„Ich konzentriere mich gerne auf skalierbare Lösungen“, sagte Lehmann. „Sie müssen nicht den Wald mähen, um dort hineinzukommen. Sie müssen keine Ingenieure einstellen oder Genehmigungen des Clean Water Act einholen. Und das Holz ist kostenlos erhältlich.“
Um die Effektivität des Projekts zu messen, planen die Forscher, jedem Baumstamm kleine passive Transponder hinzuzufügen und zurückzukehren, um zu sehen, ob das Holz stromabwärts gewaschen wird oder an Ort und Stelle bleibt, wie sie es sich erhoffen.
Wenn das Projekt erfolgreich ist, könnte es zeigen, dass relativ einfache Bemühungen tiefgreifende Vorteile haben können. Hamilton County ist die Heimat von mehr als 1.000 Quellflüssen, die seine Seen und Flüsse speisen, sagte Amanda Nurre, Spezialistin für Wassereinzugsgebiete bei den Great Parks von Hamilton County.
„Wir haben eine sehr beeindruckende Wasserscheide in Hamilton County. In jedem Park gibt es kleine Bäche. Wir sind sehr daran interessiert, kostengünstige Wege zu finden, um unsere Bäche zu verbessern. Ich denke, es könnte ein nützliches Werkzeug sein“, sagte sie. „Ich bin optimistisch zu sehen, ob es funktionieren kann.“