En toda la parte este de los Estados Unidos, miles de pequeñas presas bloquean el flujo de agua en arroyos y ríos, remontándose a la época colonial. Construido originalmente para operaciones de energía y molienda por colonos o empresas, la mayoría de los milldams ya no sirven a propósitos humanos. Ahora, muchas de estas represas inactivas están siendo removidas por agencias gubernamentales y privadas, impulsadas por una necesidad o esperanza de aumentar la seguridad pública, reducir la responsabilidad y mejorar los hábitats acuáticos.

Sin embargo, se presta menos atención a si la eliminación de las presas perjudicará la calidad del agua, que es precisamente lo que está investigando el profesor Shreeram Inamdar de la Universidad de Delaware. Como explica el investigador, bloquear el agua sin querer proporciona un beneficio valioso. El suelo río arriba de la presa se vuelve más rico en carbono, que actúa como un importante filtro de nitrógeno, un contaminante clave en las vías fluviales de nuestra nación.

"Este servicio de filtrado natural reduce las concentraciones de nitrógeno en el agua de los arroyos, mejora la calidad del agua y ahorra recursos de conservación limitados, "dijo Inamdar, quien se desempeña como director del Programa de Posgrado en Ciencias y Políticas del Agua de la UD.

Inamdar y sus colegas de otras tres instituciones obtuvieron dos subvenciones de la National Science Foundation para investigar. El primero es una subvención NSF-RAPID; el segundo es una subvención regular del programa NSF Hydrologic Sciences. Las subvenciones ascienden a $ 719, 959 con resultados en los próximos dos años.

Para 1840, más de 65, 000 de estas represas cubrieron el este de los EE. UU. Ahora más de 14, 000 presas documentadas todavía se extienden a lo largo del Atlántico medio y el noreste solamente. Justo en el patio trasero de UD las presas se sientan ociosas en White Clay Creek, donde una vez operaron tres molinos.

La subvención de respuesta rápida se centra en los efectos de la remoción de milldam en las aguas subterráneas ribereñas (ribereñas) y la calidad del agua de los arroyos en Pensilvania. que tiene la tasa de remoción de represas más alta de cualquier estado. La remoción de presas podría potencialmente socavar este servicio de filtrado, que es valioso para los ecosistemas, y aumentar el costo de la limpieza de las vías fluviales. Por otra parte, La eliminación de presas podría introducir un régimen de aguas subterráneas más dinámico, como mayores fluctuaciones de los niveles de agua en los suelos de las riberas, lo que podría conducir a un procesamiento y eliminación de nitrógeno potencialmente mayores. Determinar cuál de estos dos escenarios ocurre es el foco del estudio.

El equipo de investigación transmitirá los resultados del estudio a los propietarios de tierras y agencias de recursos naturales, posicionarlos para tomar decisiones más informadas sobre la remoción de represas y administrar mejor las cuencas hidrográficas. La investigación de Inamdar se está llevando a cabo en la cuenca de Chiques Creek, un afluente del río Susquehanna, incluido el Krady Milldam en las afueras de Lancaster, Pensilvania, que se eliminó en julio de 2018. El estudiante graduado de Ciencias y Políticas del Agua de la UD, Evan Lewis, está realizando el muestreo y el monitoreo.

La segunda subvención de Inamdar complementa el premio anterior, investigar cómo las milldams existentes dan forma e influyen en el flujo y los regímenes de procesamiento de nutrientes en las aguas subterráneas y en el agua de los arroyos. El estudio es el primero de su tipo en investigar cómo los mildamios existentes afectan la hidrología del agua subterránea y la calidad del agua.

"Identificaremos los puntos críticos de procesamiento de nitrógeno inmediatamente aguas arriba de estos mildamás en suelos ribereños y lechos de arroyos para determinar la influencia de mildamás". "dijo Inamdar, quien trabajará con la estudiante de doctorado en ciencias del agua y políticas Ginny Jeppi.

Milldams de cabeza baja, una pequeña estructura que acumula agua y se extiende a lo ancho del río o arroyo, alterar los regímenes de flujo de las aguas superficiales y subterráneas en el arroyo y en los suelos ribereños adyacentes. Tanto en Delaware como en Pensilvania, los investigadores realizarán exámenes y mediciones de corrientes para caracterizar los procesos y cambios en la corriente.

"Estos datos se integrarán para desarrollar un nuevo acoplado, modelo conceptual para los procesos fluviales y ribereños y los regímenes de mezcla aguas arriba de mildamás, ", Dijo Inamdar." Estas condiciones fueron generalizadas para los muchos arroyos represados ​​durante la era colonial y poscolonial. Pero, hoy dia, todavía persisten en vías fluviales represas, así como en urbanizadas, redes de transmisión desconectadas ".

Esta investigación también proporcionará información importante sobre las condiciones hidrológicas y biogeoquímicas asociadas con las aguas estancadas.

Experiencia de pregrado

En apoyo de estos proyectos NSF, La estudiante de pregrado de Wooster College, Justine Berina, trazó un mapa rompieron y eliminaron milldams en la región. Fue apoyado por el Instituto de Verano de la Facultad de Agricultura y Recursos Naturales, un programa de pasantías con el objetivo de aumentar las minorías subrepresentadas en agricultura y ciencias. Berina trazó un mapa de los milldams en el condado de New Castle en Delaware y el condado de Cecil en Maryland; también revisó los mapas existentes de presas de los condados de Kent y Sussex en Delaware.

Las ubicaciones de las presas históricas se identificaron a partir de mapas históricos de la Biblioteca del Congreso y de la Biblioteca de la UD. También usó mapas de elevación de detección de luz y rango (LIDAR) actuales para identificar los canales (canales que toman agua de detrás de la presa y la llevan al molino) asociados con las presas históricas. Esta investigación permitió a Berina trazar un mapa de las ubicaciones de los molinos históricos en Google Maps.

"Estos mapas serán muy valiosos para los proyectos de NSF para investigar cómo estas represas existentes y con brechas influyen en los ecosistemas de arroyos y los paisajes circundantes, "señaló Inamdar.

Al finalizar su investigación, Berina presentó su trabajo en el Simposio Celebratorio de Becas de Servicio e Investigación de Pregrado de la UD.