p Este mês, a barragem de Bloede será removida do rio Lower Patapsco perto de Ilchester, Maryland. p A restauração é um experimento natural único que ajudará a testar como drones relativamente baratos podem ajudar cientistas como eu a compreender a integridade de riachos e rios.

p Meus colaboradores incluem estudantes e pesquisadores da University of Maryland Baltimore County, Pesquisa Geológica de Maryland, Departamento de Recursos Naturais de Maryland, Administração Oceânica e Atmosférica Nacional e Pesquisa Geológica dos EUA.

p Se nossa abordagem funcionar, isso nos permitirá rastrear o movimento dos sedimentos de forma mais completa e precisa do que nunca, por uma fração das despesas.

p O que vai mudar

p Concluído em 1907 e operacional por 30 anos, a barragem de Bloede continha a primeira usina hidrelétrica submersa nos EUA. Com 26,5 pés de altura, representa uma das maiores remoções de barragens na costa leste.

p Por que remover a barragem? O Estado, agências federais e sem fins lucrativos American Rivers esperam eliminar um risco de segurança pública abandonado.

p A retirada da barragem também complementará a restauração de remoções anteriores a montante e expandirá o habitat conectado para peixes e outras criaturas aquáticas. O Patapsco já hospedou grandes corridas de sombra de água doce, alewife e enguia americana, que foram bloqueados pela barragem. Uma escada para peixes provou ser ineficaz para conectar seções a montante do rio com o estuário a jusante e a Baía de Chesapeake.

p Apesar de um papel proeminente no início da fabricação nos EUA, o Vale do Patapsco sofreu sua cota de desafios ambientais. A navegação colonial foi forçada a se mudar para Baltimore depois que o porto original de Elkridge Landing foi sufocado por sedimentos de lastro de navegação, mineração da margem do rio e desmatamento da floresta a montante. Outrora um canal de 3 metros cercado por um pântano de água salgada, hoje o local é novo e o canal tem menos de meio metro de profundidade.

p Inundações periódicas também causaram estragos no estreito desfiladeiro, ocasionalmente com resultados catastróficos. Nos últimos anos, enchentes repentinas rio acima na cidade de Ellicott romperam a rede de esgoto que corre ao longo do fundo do vale e reorganizaram grandes quantidades de areia, madeira e rocha no canal a jusante.

p Hoje, a barragem armazena aproximadamente 2,6 milhões de pés cúbicos de lodo estratificado e areia a menos de 13 quilômetros das marés da Baía de Chesapeake. Quando a barragem for removida, queremos saber quanto esse sedimento vai se mover e com que rapidez.

p Por que movimento de sedimentos?

p Compreender o movimento de sedimentos é fundamental para a gestão do rio em todas as jurisdições da bacia hidrográfica da Baía de Chesapeake.

p O sedimento ajuda a equilibrar o fluxo de água para manter a forma do canal e habitats estáveis ​​para plantas aquáticas, invertebrados e peixes. Os sedimentos do rio são necessários para ajudar os litorais estuarinos a combater a elevação do nível do mar. Contudo, sedimentos finos também podem ser poluentes em, ou transportar nutrientes e metais pesados ​​para, estuários a jusante.

p Embora seja fácil observar evidências de erosão de sedimentos nas margens dos rios ou encostas, muitas vezes não está claro onde e quanto desse sedimento é redepositado e armazenado. Gestão de armazenamento de sedimentos, particularmente atrás de represas, pode ser um tanto controverso.

p Depois de estudar várias outras remoções de barragens, esperamos que os sedimentos presos atrás da barragem sejam rapidamente evacuados e redistribuídos a jusante ao longo de um período de vários anos.

p Contudo, ainda há muito que não sabemos. As inundações após tempestades intensas podem mover grandes quantidades de sedimentos, alterando o fundo do vale em apenas algumas horas. Essas tempestades irão redepositar sedimentos em outro lugar na garganta ou na planície de inundação costeira, ou entregá-lo na baía?

p Novas maneiras de rastrear mudanças

p É logisticamente difícil medir com precisão mudanças de canal grandes e potencialmente rápidas.

p Em uma pesquisa de campo típica, técnicos medem a profundidade da água, fluxo, substrato inferior e outras informações em locais específicos. Embora os canais de transmissão possam variar muito no espaço e no tempo, nós, cientistas, raramente somos capazes de representar tal variabilidade em nossas medições. Em vez de, coletamos instantâneos isolados no tempo. Isso nos deixa com menos compreensão do movimento dinâmico dos sedimentos, devastação provocada por ondas de inundação ou a diversidade de condições necessárias para sustentar a vida aquática.

p Estações de medição localizadas a montante e a jusante da barragem medem o fluxo de água e estimam o material suspenso como sedimentos finos e argilas, mas não areias mais grossas e cascalhos movendo-se ao longo do fundo do canal. Pesquisas de 30 seções transversais distribuídas por 13 quilômetros fornecem informações sobre como a forma e a composição do canal variam conforme se atravessa o canal, mas relativamente pouco sobre os milhares de pés entre cada transecto.

p O que mais, depois de uma grande enchente, os cientistas devem realizar novas pesquisas transversais, levando até um mês ocasionalmente em condições de risco.

p Nossa equipe está tentando adicionar às nossas medições, implantando pequenas, drones off-the-shelf que fotografam todo o fundo do vale. Repita as fotos antes, durante e após a remoção pode nos ajudar a rastrear a localização de uma pluma de sedimentos conforme ela se move rio abaixo. Eles também permitem novas perspectivas do rio.

p Contando apenas com fotos sobrepostas coletadas antes e depois da remoção da barragem, vamos criar modelos de computador 3-D do fundo do canal e da profundidade da água - não apenas nas seções transversais levantadas, mas a cada poucos centímetros ao longo do canal. Embora essa tecnologia funcione melhor em águas rasas, nossos modelos devem nos permitir melhorar muito as estimativas tanto da quantidade quanto da localização da mudança do canal à medida que os sedimentos se movem rio abaixo.

p Com a nova abordagem, nossa equipe coleta um conjunto de fotos de todas as 13 km em apenas alguns dias, e o trabalho posterior ocorre em um computador desktop. Isso significa que as medições podem ser repetidas ou feitas novamente a qualquer momento usando imagens arquivadas.

p Embora estejamos certamente curiosos para ver como essa quantidade de sedimentos se move, estamos especialmente interessados ​​em saber quão bem podemos capturá-lo. Se isso funcionar, essa tecnologia provavelmente mudará a maneira como os cientistas coletam medições e monitoram rios. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.