Cuando se trata de mejorar las aguas de la Bahía de Chesapeake, un investigador de Penn State Harrisburg sugiere tener una visión a largo plazo. Como geólogo Jennifer Sliko, profesor asistente de docencia de la tierra y las geociencias en la Facultad de Ciencias, Ingenieria, y Tecnología, está acostumbrado a estudiar la tierra en el contexto de miles de años. Pero para la bahía, ella solo está hablando actualmente de décadas.

Sliko y su colega Shirley Clark, profesor de ingeniería ambiental, están dirigiendo a un grupo de estudiantes de pregrado y posgrado para estudiar el impacto de las restauraciones de arroyos en la Bahía, el estuario más grande del mundo y un importante recurso pesquero y ecológico. La bahía se ha visto afectada por la mala calidad del agua que ha devastado el ecosistema de la zona.

Pensilvania tiene unos 86, 000 millas de arroyos, muchos de los cuales conducen a la bahía. Sliko dijo eso para arreglar la bahía, la idea general ha sido arreglar los arroyos que vierten agua en él. Una forma de hacerlo es mediante actividades de restauración de arroyos, como estabilizar las orillas de los arroyos o crear humedales. Estas medidas ayudan a las especies que viven dentro y alrededor de un arroyo, reducir la erosión de las orillas de los arroyos y mejorar la calidad del agua.

"Las preguntas fundamentales detrás de nuestra investigación son si las restauraciones de flujo, que son bastante costosos, en realidad están limpiando el agua que baja a la bahía, y estamos utilizando nuestros esfuerzos de la mejor manera posible para restaurar el flujo de manera efectiva a largo plazo, "Dijo Sliko.

Explicó que si bien estas prácticas de restauración se han probado a corto plazo, como 10 años, ella y sus alumnos están analizando si la restauración será efectiva o no "en 30, 40, o 50 años después ".

"Estamos analizando diferentes restauraciones y comparando su eficacia, y también la edad de la restauración, algo que a menudo se pasa por alto, "Dijo Sliko.

Durante el verano de 2018, Sliko, Clark, y sus estudiantes:Elizabeth Bell, Larissa Ogora, Jeremy Ricketts, Sarah Ryan y Rachel Smolinski:estudiaron varios arroyos principalmente en la cuenca del río Susquehanna, cerca del campus universitario y también en el condado de Lancaster. Este verano que viene Sliko planea expandir la investigación a más corrientes.

En un arroyo que fue restaurado hace unos 20 años, el grupo encontró una caída en la calidad del agua y están tratando de determinar qué se puede hacer para asegurarse de que la restauración sea sostenible a largo plazo.

"Esta restauración ha estado en vigor desde la década de 1990, y la mejora de la calidad del agua ha disminuido un poco. Es posible que el uso de la tierra haya cambiado, por lo que tal vez la gente de los alrededores no se adhiera a algunos de los estándares medioambientales más rigurosos, "Dijo Sliko." Eso amplifica la necesidad de nuestra investigación; tenemos que mirar estas cosas longitudinalmente, no solo una vez ".

El proyecto fue financiado en gran parte a través del programa de experiencia de investigación en múltiples campus para estudiantes universitarios (MCREU) de la Penn State College of Engineering. permitiendo que el grupo colabore con los profesores y use los laboratorios en University Park.

En el campo, hacen algunos análisis en la corriente, y luego lleve las muestras de agua a los laboratorios para realizar más pruebas.

"Observamos diferentes parámetros del estado de la transmisión, como el oxígeno disuelto, PH, turbidez (turbidez del agua), salinidad, "Ryan, un estudiante de posgrado en control de la contaminación ambiental, dijo.

En el laboratorio de Penn State Harrisburg, prueban el nitrógeno y el fósforo en el agua. Los estudiantes de pregrado también hacen trabajo de laboratorio en University Park, donde prueban diferentes tipos de metales, nitrógeno y fósforo en el suelo.

"Como no tenemos la capacidad de analizar numerosos metales pesados ​​aquí en la universidad, aprovechamos la colaboración de REU, "Dijo Sliko." Fue una buena oportunidad para que los estudiantes estuvieran expuestos a los recursos en el campus y en University Park y hay potencial para futuras colaboraciones, así como."

El consenso del grupo es que hay valor en las restauraciones amplias que reconectan el arroyo con su llanura de inundación, el área de tierra adyacente a un arroyo o río. Cuanto más cree una conexión natural del arroyo con la tierra, cuanto mejor funcione la transmisión, según Sliko.

"Estas amplias restauraciones son las más efectivas, "Dijo Sliko." Sin embargo, también debe mirar las políticas de uso de la tierra en la cuenca y los factores externos, por ejemplo, si tiene una planta de aguas residuales que se vierte en un arroyo o un agricultor que descarga agua rica en nutrientes. Las políticas que regulan lo que se vierte en los arroyos podrían desempeñar un papel más importante que las propias restauraciones de los arroyos ".

Sliko agregó que las restauraciones amplias también son beneficiosas porque brindan un lugar de almacenamiento para el agua de la inundación.

"Cuanto más pavimentas, derribar edificios o calles o estacionamientos, el agua no puede penetrar en el suelo. Fluye sobre el suelo, se vierte en un arroyo y crea más inundaciones, ", dijo." Restauraciones amplias, aunque más caro, son más eficaces para reducir las inundaciones ".

Un esfuerzo comunitario

Una de las corrientes que el grupo probó se encuentra en la comunidad de jubilados de Masonic Village, a pocas millas del campus en Elizabethtown, Pensilvania. En 2008, en conjunto con varias organizaciones locales, el pueblo completó una amplia restauración ribereña de una porción de Conoy Creek ubicada a lo largo de su propiedad. El proyecto eliminó siglos de sedimentos cargados de nutrientes y restauró 3, 200 pies de la llanura aluvial del arroyo, incluyendo la reconstrucción del ambiente de humedales que existió entre 300 y 5 años, Hace 000 años.

Clark, que colabora con Sliko en el proyecto de investigación, explicado, "Hace mucho tiempo, esta área no se inundó tanto porque no estábamos construyendo tan cerca del arroyo. Los residentes están encantados con la restauración porque permite que la naturaleza ralentice el agua, dejemos que un poco penetre en el suelo, reponer el agua subterránea, e incluso con este amplio banco de árboles y arbustos, se necesita mucha más energía para hacer pasar el agua, por lo que ralentiza el agua y la ola de la inundación baja cada vez más hasta que finalmente vuelve a las orillas ".

At Conoy Creek, the group collected samples and conducted their tests upstream and downstream of the restoration. They are trying to determine if the water quality improves, or at least stays the same. They collected water samples for lab analysis, did bacterial analysis, and collected sediment; they also measured for dissolved oxygen, another indicator of water health.

Sliko said that future research involves looking at insects that live in the water as another indication of stream health.

"It's the start of a great project, " Smolinski, an environmental pollution control graduate student, added. "We looked at six streams and it makes us a little more curious about more streams and if there are other things we can learn."

Ogora, a civil engineering senior, said that she was fascinated by the results.

"You would think that the stream had been fixed by the restoration, and the water would be improved, " said Ogora. "This research answered the first question, but opened up so many others."