Umweltwasserstudien

Umweltwasserstudien beziehen sich auf das Verständnis der Menge, des Zeitpunkts und der Qualität der Wasserflüsse sowie des Wasserstandes und der Speicherung, die zur Erhaltung der Süßwasser- und Mündungsökosysteme und der von diesen Ökosystemen abhängigen Lebensgrundlagen des Menschen erforderlich sind. Das Konzept der „Umweltströme“ in der Flussökologie bildet die Grundlage dieser Studien, geht jedoch über das Verständnis von Abflüssen hinaus und umfasst das Verständnis von Änderungen des Wasserstandes in anderen Wassersystemen wie Seen, Quellen, Feuchtgebieten und Grundwasserleitern.

Fortschritte in der ökologischen Wasserforschung basieren auf der Entwicklung von Techniken, mit denen Elemente des hydrologischen Regimes mit Vorhersagen oder Indikatoren in Beziehung gesetzt werden können, wie eine Reihe von im Ökosystem lebenden Wasserorganismen biologisch reagieren werden. Die Entwicklung genauer und zuverlässiger Metriken erfordert die Untersuchung biologischer Reaktionen, z. B. die Untersuchung, wie verschiedene aquatische Lebensraumtypen auf hydrologische Veränderungen reagieren und wie Wasserorganismen auf wichtige hydrologische Variablen reagieren. Die gesamte Community kann betroffen sein. In einem Flussökosystem umfasst dies Aspekte des Hydrographen des Flusses – zum Beispiel die Saisonalität, den Zeitpunkt und die Häufigkeit niedriger und hoher Flüsse sowie die Geschwindigkeit (oder Geschwindigkeit), mit der hydrologische Prozesse ablaufen. Es kann auch Wasserqualitätsmerkmale wie gelösten Sauerstoff, Temperatur oder andere Faktoren enthalten, von denen bekannt ist, dass sie die Bildung und Verteilung von Wasserorganismen beeinflussen.

Grundlegende Hydrographien

Das USGS entwickelt innovative Instrumente und Ressourcen, die Interessengruppen und Praktikern der Umweltwasserwissenschaften die hydrologischen und ökologischen Informationen liefern, die erforderlich sind, um natürliche und modifizierte hydrologische Regime zu vergleichen und die Auswirkungen von Stromflussänderungen und Wasserentnahmen auf aquatische Ökosysteme zu bestimmen. Ziel ist es, die Fähigkeit der Stakeholder zu stärken, mithilfe der Wissenschaft ihre Managementkriterien und -richtlinien zu entwickeln. Auf nationaler Ebene umfasst dies Strömungssimulations- und Modellierungswerkzeuge zur Erstellung eines nationalen Basisstroms, der Hydrographien generiert, aus denen ein ökologisch wichtiges hydrologisches Statistikpaket für alle ungeschützten Stromstandorte in den USA berechnet werden kann. Grundlegende Hydrographien bieten einen hydrologischen Bezugspunkt, an dem hydrologische Veränderungen berücksichtigt werden können.

Stream-Klassifizierungen

Eine nationale Flussklassifizierungsstruktur und flexible Instrumente, die für die nationale Wasserzählung entwickelt wurden, geben den Interessengruppen die Möglichkeit, Flusseigenschaften und ökologische Parameter auf regionaler und lokaler Ebene zu bewerten. Dies verbessert die Fähigkeit der Stakeholder, mithilfe der Wissenschaft Managementkriterien und -richtlinien zu entwickeln. Auf nationaler Ebene umfasst dies Strömungssimulations- und Modellierungswerkzeuge zur Erstellung grundlegender Strömungsschätzungen, die aus ökologisch wichtigen hydrologischen Statistiken am nicht gemessenen Stromstandort in den USA abgeleitet werden. Grundlegende Hydrographien bieten einen Bezugspunkt, an dem hydrologische Veränderungen berücksichtigt werden können.

Ökologische Auswirkungen des hydrologischen Wandels

Zusätzlich zu ökologischen Wasserstudien auf nationaler Ebene führt USGS in Focus Area Studies ökologische Wasserstudien im großen Flussgebietsmaßstab durch. Diese Studien belegen die Entwicklung von Modellierungswerkzeugen, die in hohem Maße auf andere große Flusseinzugsgebiete übertragbar sind. Mehrere dieser Studien enthalten Komponenten eines wissenschaftlichen Rahmens zur Bewertung des ökologischen Wasserbedarfs auf mehreren räumlichen Skalen, die als ökologische Grenzen des hydrologischen Wandels (ELOHA) bezeichnet werden. ELOHA ist ein flexibler Rahmen zur Unterstützung von Wassermanagemententscheidungen, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen über ökologische Reaktionen beruhen. Die Rolle der USGS besteht darin, wissenschaftliche Hintergrundinformationen bereitzustellen, anhand derer die Interessengruppen ihre Szenarien entwickeln und testen können.

Apalachicola-Chattahoochee-Flint, Delaware, Coastal Carolinas und Red River Focus Area Studies haben ökologische wasserwissenschaftliche Komponenten kombiniert.