इस महीने, इलचेस्टर, मैरीलैंड के पास लोअर पटप्सको नदी से ब्लीड डैम को हटा दिया जाएगा।
पुनर्स्थापना एक एक तरह का प्राकृतिक प्रयोग है जो यह परीक्षण करने में मदद करेगा कि कैसे अपेक्षाकृत सस्ते ड्रोन वैज्ञानिकों की मदद कर सकते हैं जैसे कि नदियों और नदियों की अखंडता को समझने में।
मेरे सहयोगियों में यूनिवर्सिटी ऑफ मैरीलैंड बाल्टीमोर काउंटी, मैरीलैंड जियोलॉजिकल सर्वे, मैरीलैंड डिपार्टमेंट ऑफ नेचुरल रिसोर्सेज, नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन और यूएस जियोलॉजिकल सर्वे के छात्र और शोधकर्ता शामिल हैं।
यदि हमारा दृष्टिकोण काम करता है, तो यह हमें खर्च के एक अंश पर तलछट आंदोलन को पहले से कहीं अधिक पूरी तरह से और सटीक रूप से ट्रैक करने की अनुमति देगा।
क्या बदलेगा
1907 में पूरा हुआ और 30 वर्षों के लिए संचालन किया गया, ब्लीड डैम में अमेरिका में पहला जलमग्न पनबिजली संयंत्र था, जो 26.5 फीट ऊंचा था, यह पूर्वी सीबोर्ड पर सबसे बड़े बांध निष्कासन में से एक का प्रतिनिधित्व करता है।
क्यों हटाएं बांध? राज्य, संघीय एजेंसियां और गैर-लाभकारी अमेरिकी नदियाँ एक अपमानजनक सार्वजनिक सुरक्षा खतरे को खत्म करने की उम्मीद करती हैं।
बांध को बाहर निकालने से पिछले बांध को हटाने से नदी के ऊपर पुनर्स्थापन का पूरक होगा और मछली और अन्य जलीय जीवों के लिए जुड़े निवास स्थान का विस्तार होगा। पटप्सको ने एक बार शैड, एलेवेफ और अमेरिकी ईल के प्रमुख मीठे पानी के रनों की मेजबानी की थी, जो बांध द्वारा अवरुद्ध थे। एक मछली की सीढ़ी नदी के ऊपर के हिस्सों को नदी के निचले हिस्से और चेसापीक खाड़ी से जोड़ने में अप्रभावी साबित हुई है।
मार्च में द ब्लूएड डैम। अप्रचलित मछली की सीढ़ी अग्रभूमि में है। (मैथ्यू बेकर / यूएमबीसी) प्रारंभिक अमेरिकी विनिर्माण में एक प्रमुख भूमिका के बावजूद, पटप्सको घाटी को पर्यावरण चुनौतियों का अपना हिस्सा सहना पड़ा है। कोलोरियल शिपिंग को बल्टिमोर को स्थानांतरित करने के लिए मजबूर किया गया था, क्योंकि एल्करिज लैंडिंग में मूल बंदरगाह शिपिंग गिट्टी, नदी तट खनन और अपस्ट्रीम वन समाशोधन से तलछट द्वारा चोक हो गया था। कभी खारे पानी के दलदल से घिरा 10 फुट का चैनल, आज साइट ताजा है और चैनल दो फीट से कम गहरा है।
समय-समय पर बाढ़ ने संकीर्ण कण्ठ में भी कहर बरपाया है, कभी-कभी विनाशकारी परिणामों के साथ। पिछले कुछ वर्षों में, एलिसॉट सिटी में सिर्फ ऊपर की तरफ बाढ़ की बाढ़ ने घाटी के तल के साथ चलने वाले सीवर मुख्य को तोड़ दिया है और डाउनस्ट्रीम चैनल में बड़ी मात्रा में रेत, लकड़ी और चट्टान को पुनर्गठित किया है।
आज, बांध में लगभग 2.6 मिलियन क्यूबिक फीट स्तरीकृत गाद और रेत है जो चेसापीक बे टाइडवाटर से आठ मील से कम है। जब बांध को हटा दिया जाता है, तो हम यह जानना चाहते हैं कि यह तलछट कितना आगे बढ़ना है और कितना तेज है।
तलछट आंदोलन क्यों?
चेसापिक बे वाटरशेड के प्रत्येक अधिकार क्षेत्र में नदी प्रबंधन के लिए तलछट आंदोलन को समझना महत्वपूर्ण है।
तलछट, अकशेरुकीय और मछली के लिए चैनल आकार और स्थिर आवासों को बनाए रखने के लिए तलछट जल प्रवाह को संतुलित करने में मदद करता है। समुद्र तल वृद्धि से निपटने के लिए नदी तलछट मदद करने के लिए आवश्यक है। हालांकि, ठीक तलछट भी अपवित्र स्थूलता में पोषक तत्वों और भारी धातुओं को अंदर या बाहर ले जा सकती है।
पटाप्सको नदी चैनल की हवाई छवि, जिसमें बजरी, कोबल और रेत जमा दिखाई देती है। (मैथ्यू बेकर / यूएमबीसी) हालाँकि यह नदी किनारे या पहाड़ियों से तलछट के कटाव के सबूतों का निरीक्षण करना आसान है, यह अक्सर स्पष्ट नहीं होता है कि उस तलछट को कहाँ और कितनी मात्रा में पुनर्निर्मित और संग्रहीत किया गया है। तलछट भंडारण का प्रबंधन, विशेष रूप से बांधों के पीछे, कुछ हद तक विवादास्पद हो सकता है।
कई अन्य बांध हटाने का अध्ययन करने के बाद, हम उम्मीद करते हैं कि कई वर्षों की अवधि में नदी के पीछे फंसने वाले तलछट में तेजी से निकासी और नीचे की ओर पुनर्वितरण होगा।
हालाँकि, अभी भी बहुत कुछ हमें पता नहीं है। तीव्र तूफानों के बाद आने वाली बाढ़ भारी मात्रा में तलछट को स्थानांतरित कर सकती है, जो घाटी के तल को कुछ ही घंटों में बदल देती है। क्या इस तरह के तूफान कण्ठ या तटीय बाढ़ के मैदान में कहीं और तलछट का निवारण करेंगे, या खाड़ी में पहुंचाएंगे?
परिवर्तनों को ट्रैक करने के नए तरीके
बड़े और संभावित रूप से तीव्र चैनल परिवर्तनों को सही ढंग से मापना तार्किक रूप से कठिन है।
एक विशिष्ट क्षेत्र सर्वेक्षण में, तकनीशियन विशिष्ट स्थानों पर पानी की गहराई, प्रवाह, निचले सब्सट्रेट और अन्य जानकारी को मापते हैं। हालांकि स्ट्रीम चैनल अंतरिक्ष के साथ-साथ समय के साथ बहुत भिन्न हो सकते हैं, हम वैज्ञानिक शायद ही कभी हमारे माप में इस तरह की परिवर्तनशीलता का प्रतिनिधित्व करने में सक्षम हैं। इसके बजाय, हम समय पर अलग-अलग स्नैपशॉट एकत्र करते हैं। यह हमें गतिशील तलछट आंदोलन की कम समझ के साथ छोड़ देता है, बाढ़ की लहरों से हुई तबाही या जलीय जीवन का समर्थन करने के लिए आवश्यक परिस्थितियों की विविधता।
बांध के ऊपर और नीचे स्थित गेजिंग स्टेशन पानी के प्रवाह को मापते हैं और ठीक सिल्ट और क्ले जैसी निलंबित सामग्री का अनुमान लगाते हैं, लेकिन चैनल तल के साथ चलने वाले मोटे रेत और बजरी नहीं। आठ मील की दूरी पर वितरित 30 क्रॉस-सेक्शन के सर्वेक्षण के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं कि चैनल का आकार और संरचना कैसे बदलती है क्योंकि एक चैनल पार करता है, लेकिन प्रत्येक ट्रांज़ेक्ट के बीच हजारों फीट के बारे में अपेक्षाकृत कम है।
अधिक क्या है, एक बड़ी बाढ़ के बाद, वैज्ञानिकों को नए क्रॉस-अनुभागीय सर्वेक्षण करना चाहिए, जो कभी-कभी जोखिमपूर्ण परिस्थितियों में एक महीने तक का समय लेता है।
हमारी टीम पूरे घाटी के निचले हिस्से की तस्वीर वाले छोटे, ऑफ-द-शेल्फ शेल्फों को तैनात करके हमारे मापों को जोड़ने का प्रयास कर रही है। हटाए जाने से पहले, दौरान और बाद में तस्वीरों को दोहराने से हमें एक तलछट के स्थान को ट्रैक करने में मदद मिल सकती है क्योंकि यह नीचे की ओर बढ़ता है। वे नदी के नए दृष्टिकोण की भी अनुमति देते हैं।
एक पटप्सको नदी चैनल बिंदु बादल का 3 डी दृश्य। (मैथ्यू बेकर / यूएमबीसी) बांध हटाने से पहले और बाद में एकत्र की गई ओवरलैपिंग तस्वीरों पर पूरी तरह निर्भर करते हुए, हम चैनल के तल और पानी की गहराई के 3 डी कंप्यूटर मॉडल बनाएंगे - न केवल सर्वेक्षण किए गए क्रॉस-सेक्शन पर, बल्कि चैनल के साथ हर कुछ इंच पर। यद्यपि यह तकनीक उथले पानी में सबसे अच्छा काम करती है, लेकिन हमारे मॉडल को हमें चैनल परिवर्तन की मात्रा और स्थान दोनों के अनुमानों में सुधार करने की अनुमति देनी चाहिए क्योंकि तलछट नीचे की ओर चलती है।
नए दृष्टिकोण के साथ, हमारी टीम कुछ ही दिनों में सभी आठ मील का एक फोटो सेट एकत्र करती है, और आगे का काम डेस्कटॉप कंप्यूटर के भीतर होता है। इसका मतलब है कि किसी भी समय संग्रहीत चित्रों का उपयोग करके माप को दोहराया या बनाया जा सकता है।
यद्यपि हम निश्चित रूप से यह देखने के लिए उत्सुक हैं कि यह बहुत अधिक तलछट कैसे चलती है, हम विशेष रूप से इस बात में रुचि रखते हैं कि हम इसे कितनी अच्छी तरह से पकड़ सकते हैं। यदि यह काम करता है, तो यह तकनीक संभवतः वैज्ञानिकों द्वारा माप लेने और नदियों की निगरानी करने के तरीके को बदल देगी।
यह आलेख मूल रूप से वार्तालाप पर प्रकाशित हुआ था।
मैथ्यू ई। बेकर, भूगोल और पर्यावरण प्रणालियों के प्रोफेसर, मैरीलैंड विश्वविद्यालय, बाल्टीमोर काउंटी
