Les chercheurs du Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland ont terminé une étude sur l'impact du barrage de Conowingo sur la qualité de l'eau dans la baie de Chesapeake. Les scientifiques ont synthétisé les observations de terrain, résultats du modèle, et des données de surveillance à long terme pour mieux comprendre les impacts potentiels de la pollution par les nutriments associée aux sédiments transportés de l'arrière du barrage à la baie.

"Cette synthèse est importante pour apporter la meilleure science aux décisions de gestion de la baie en tenant compte de l'ensemble du système Susquehanna-Conowingo-upper Bay et en intégrant les informations de plusieurs études connexes, " a déclaré Peter Goodwin, président du Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland. "Comme la plupart des rivières du monde sont endiguées, comprendre les impacts potentiels sur les estuaires adjacents est très pertinent pour les communautés scientifiques et de gestion internationales. »

Les barrages privent initialement les écosystèmes en aval de sédiments et de nutriments particulaires en les piégeant dans des réservoirs en amont. Finalement, cependant, ces réservoirs se remplissent, augmenter l'apport de sédiments et de nutriments aux écosystèmes en aval, en particulier pendant les tempêtes lorsque les sédiments stockés peuvent être décapés. Depuis sa construction en 1928, Le barrage de Conowingo a piégé la plupart des sédiments du bassin versant de la rivière Susquehanna et l'azote et le phosphore particulaires associés avant qu'ils n'entrent dans la baie de Chesapeake. Cependant, sa capacité de stockage a considérablement diminué, soulevant des questions sur les impacts potentiels sur les écosystèmes de la baie.

Les scientifiques ont découvert que la plupart des impacts sur les sédiments et les éléments nutritifs particulaires sur la baie se produisent lors d'événements de débit élevé, comme lors de grosses tempêtes, qui surviennent moins de 10 % du temps. Les charges livrées à la partie supérieure de la baie de Chesapeake pendant les faibles débits ont diminué depuis la fin des années 1970, tandis que les charges pendant les grandes tempêtes ont augmenté. La plupart de ces matériaux sont retenus dans la partie supérieure de la baie, mais certains peuvent être transportés vers le milieu de la baie lors de tempêtes majeures, où leurs nutriments pourraient devenir biodisponibles.

« Alors que les tempêtes peuvent avoir des impacts majeurs à court terme, la baie est en fait très résistante, ce qui est remarquable, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Cindy Palinkas, professeur agrégé au Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland. « Si nous faisons toutes les bonnes choses, il peut gérer les gros apports occasionnels de sédiments."

Les charges de sédiments et de nutriments particulaires ont diminué depuis la fin des années 1970 pour les débits fluviaux normaux et ont augmenté pour les débits d'orage. Pendant les flux non événementiels, la plupart des sédiments livrés après Conowingo proviennent du bassin versant de Susquehanna. Les charges de sédiments et de nutriments attachés ont diminué depuis 1978 (première année complète de données de surveillance) pour les débits fluviaux sans événement. Cette diminution reflète les efforts visant à réduire les charges des bassins versants grâce à l'installation de PGB.

Pendant les flux d'événements, les charges de sédiments et de nutriments attachés ont augmenté au fil du temps, compatible avec un seuil d'affouillement décroissant dans le réservoir. Cela correspond également à une diminution du piégeage des sédiments du bassin hydrographique lorsqu'ils traversent le réservoir. Un seuil d'affouillement plus bas et une diminution du piégeage sont probablement à l'origine de l'augmentation observée.

L'impact potentiel des sédiments du réservoir sur la qualité de l'eau de la baie est limité en raison de la faible réactivité des matériaux érodés, ce qui diminue l'impact de la charge totale en éléments nutritifs, même lors de tempêtes extrêmes. La plupart de ces matériaux se déposeraient dans les eaux à faible salinité de la partie supérieure de la baie, où les taux de rejet d'azote et de phosphore des sédiments dans l'eau sont faibles.

Cependant, les flux d'événements peuvent transporter des sédiments fins de réservoir vers la région de la mi-baie, où les eaux sont plus salées et plus pauvres en oxygène pendant l'été. Ces conditions pourraient permettre des taux plus élevés de libération de nutriments par les sédiments.

La plupart des sédiments sont déposés dans la partie supérieure de la baie avec un transport minimal vers le milieu de la baie possible uniquement pendant les tempêtes. L'augmentation des débits lors d'événements orageux majeurs peut transporter certains matériaux dans la région de la mi-baie, mais ces événements sont redistribués sur des échelles de temps plus longues.

Alors que les grands événements peuvent avoir des impacts importants à court terme, la baie résiste à long terme en raison de la restauration en cours et des écarts de temps entre les événements. Les tempêtes majeures peuvent apporter d'énormes quantités de sédiments dans la baie, mais ils se produisent rarement (moins de 10 % des jours depuis 1978). Livraison de sédiments dans la région de Mid-Bay, où les eaux sont plus salées et plus propices aux rejets de nutriments des sédiments, est relativement faible, minimiser les impacts potentiels sur la qualité de l'eau de la baie.

Ce projet de synthèse a été soutenu par Maryland Sea Grant, le Fonds Grayce B. Kerr, et Exelon par l'intermédiaire du Département des ressources naturelles du Maryland.