Näin tekniikka voi auttaa järvien suistojen palauttamisessa

Jokisuiston renaturointi järviympäristössä: vallankumouksellinen lähestymistapa, joka lähtee Reussin suuhun hyveellisestä kokemuksesta

Lake Deltas: tutkimus, joka mullistaa kunnostusprojektit
Jokisuiden renaturaatio: kuinka Reussin suisto on muuttunut vuodesta 1937 vuoteen 2022 (Kuva: © Swisstopo/EPFL)

Il Reussin delta, Luzernjärven etelärannalla, on nykyään luonnonsuojelualue, jossa on matalia vesistöjä, jossa kasvit, eläimet ja uimarit elävät sopusoinnussa.

Kuusi merenrantasaaret Vuonna 2016 vihitty Gotthardin perusrautatietunnelin rakentamista varten louhittu sora on nyt väistämätön kohde Sveitsin sydämessä vieraileville, varsinkin kesällä.

Reussin suu Luzernjärvellä kuitenkin ei se aina ollut näin. Se on pitkän projektin tulos deltan renaturaatioliittovaltion lailla vuonna 1985 perustettu liittovaltion laki, josta on tullut hyvä esimerkki siitä, kuinka on mahdollista palauttaa luonnollinen ekosysteemi edistämällä biologista monimuotoisuutta ja auttamalla suojelemaan rannikkoa häiritsemättä alueen kehitystarpeita.

Alexandre Fourrier, ympäristötekniikan opiskelija EPFL:stä, on tutkinut syvällisesti Reussin suulla tehtyä entisöintityötä ja kehittänyt uuden menetelmän luokitella järven suistot alkaen muutamasta yksinkertaisesta parametrista, joiden avulla voimme tunnistaa sopivimmat alueet tuleville restaurointiprojekteille.

Luzernissa ensimmäinen sveitsiläinen Smart City -hankkeiden eettinen komitea
Szczecinin laguuni on vuoden 2024 "Vuoden uhanalainen järvi".

Reussin suisto esimerkkinä jokisuiden ennallistamisesta
Nykyään Reussin suisto on luonnonsuojelualue ja yksi suosituimmista turistikohteista Keski-Sveitsissä, mutta se ei aina ollut näin (Kuva: Flyout/Wikipedia)

Reuss Delta: uhanalaisesta elinympäristöstä kauniiksi esimerkiksi ennaturaatiosta

Il Reussin delta, ja sen sorakylpysaaret San Gottardo, on jälleen tullut luonnonystävien paratiisi: Flüelenin ja Seedorfin välilläjärvialue, jolle 1980-luvun alkuun saakka olivat leimanneet huolestuttavat ilmiöt, kutenjärven rantojen eroosio ja tehokkaan tulvariskien hallintajärjestelmän puute on nykyään yksi Urin kantonin suosituimmista matkailukohteista.

Ja on muutakin: viimeisimmän seurannan mukaan vuosina 2011–2020 altaan kalalajit ovat nousseet 11:stä 20:een, ja myös lajien määrä on lisääntynyt matelijat, linnut, hyönteiset ja kasvit jotka asuttavat Luzernjärveä.

Reussin suisto, imperiumin ikivanha tie, jota käytettiin navigointiin ja puun kellutukseen, on esimerkki järven suiston ennallistamisesta että Alexandre Fourrier opiskeli ympäristötekniikan opiskelijana Arkkitehtuurin, rakennus- ja ympäristötekniikan korkeakoulu (ENAC) EPFL:stä.

Hänen maisteriprojektinsa Alexandre Fourrier tutkinut morfologisia prosesseja järvien suistoissa. Valvoja Giovanni de Cesare, EPFL Hydraulic Construction Platformin toimintajohtaja, Marina Launay Gruner-insinööritoimistosta, e Stéphanie André Vaudin kantonin ympäristöosaston Fourrierin tutkimus on kehittänyt lähestymistavan, joka voi yksinkertaistaa huomattavasti alustavia tutkimuksia järvien suiden renaturaatiosta.

Digitaalista taidetta ja legendaa… Luganojärven hirviöstä
Eko Atlantic City: satelliittikaupunki nousi uudelleen vedestä

Reuss: Deltan renaturaatio vallankumouksellisen tutkimuksen keskipisteessä
Näkymä Reussin suistosta vuodelta 1931: alueen antropisoituminen oli saanut rantaviivaa vetäytymään yli 100 metriä (Kuva: Walter Mittelholzer / Zürichin liittovaltion teknologiainstituutin kokoelma / Wikipedia)

Uusi made-in-Suisse -strategia järvien suistoalueiden ennallistamiseen

Vuonna 2011 Sveitsi hyväksyi muutoksen vesiensuojelulaki mikä tekee siitä pakollisen vesistöjen, kuten jokien ja purojen, ennallistaminen ja joka johti monimutkaisten suunnitelmien toteuttamiseen maan suurten jokien, mukaan lukien Reussin, uoman palauttamiseksi.

Tämän asetuksen perusteella vain Vaudin kantonissa ne on palautettu vuodesta 2014 tähän päivään yli 40 kilometriä vesistöä.

Sveitsin laki koskee myös järvien rantoja ja ai järven delta, omituiset ja erittäin antropisoidut ekologiset kontekstit, jotka asettavat työläitä haasteita, kuten se, joka pelataan Genevejärvi, jossa vain 3 prosenttia rannoista on edelleen luonnollisessa tilassaan.

Sveitsiläinen järvien suistoalueiden ennaturointiprojekti voi nyt luottaa a uusi luokitusmenetelmä joka lupaa yksinkertaistaa merkittävästi altaiden esitutkimusvaiheita, jotta voidaan tunnistaa sopivimmat myyntipisteet palautettava luonnolliseen tilaan, vaikka pahoin ihmisen toiminnan seurauksena.

EPFL:n ja kumppaniorganisaatioiden insinöörit ovat kehittäneet uuden lähestymistavan palautusstrategiaan, joka perustuu kaksi yksinkertaista geometrista parametria, eli ylävirran vesistön kaltevuus ja suiston avautumiskulma.

Tutkimuksen tulokset, julkaistu "Ekologinen tekniikka", lupaavat avata uuden kauden järvialtaisiin virtaavien jokien suiden renaturaatioprosessissa.

Kokeellinen penger jatkuva joen seurantaan
DNA:n kalastus Sveitsin joissa biologisen monimuotoisuuden tutkimiseksi

Järven suistot: Reussin suun ennallistaminen
Vuonna 1850 Reussin suiston avautumiskulma oli 85 astetta, mutta penkereiden rakentamisen ja muun antropisoinnin myötä suu on muuttunut suoraksi: nykyään se on palannut 60 asteen aukkoon (Kuva: Uwelino /Wikipedia)

Luokittele järven suistot vain kahdella parametrilla ja hanki paras

Kuten tutkimuksesta luemme, ehdotettu on a uusi metodologinen lähestymistapa kyetä "määritä deltan lähes luonnollista tilan palautumismahdollisuudet käyttämällä kaltevuus ylävirran vesistöstä jaavautumiskulma deltasta".

Näiden kahden parametrin tutkimuksen avulla insinöörit voivat luokitella delta-arvon ja määrittää sen ihanteellinen suun muoto joesta ilman, että joutuisi ottamaan huomioon järven morfogeneettisiä parametreja alavirtaan. Lisäksi luemme lehdestä uuden lähestymistavan "auttaa määrittää tarvittava tila jotta vesistö voi suorittaa luonnolliset tehtävänsä".

Sovellettu tapaustutkimukseen Reussin delta, uutta menetelmää voidaan käyttää esitutkimuksena sen selvittämiseksi, onko käytettävissä olevan tilan perusteella mahdollista parantaa suiston morfologista dynamiikkaa ja palauttaa sen ei-antropisoitunut tila.

"Näiden suistojen kunnostaminen tarkoittaa patojen avaamista ja luoda tilaa kehittymiselle monimuotoisuutta tukevia elinympäristöjä", selittää Fourrier. "Se tarkoittaa myös jokien sallimista virrata takaisin järvien suistoihin, joilla kaikilla on oma dynamiikkansa".

"Tämä mahdollistaisi jokiveden kuljettaman sedimentin laskeutumisen suulle, mikä auttaisi estämään aaltojen ja järvivirtojen aiheuttamaa eroosiota", kirjoittaja selittää.

Esimerkiksi Fourrier jatkaa: "antropisoituminen Reussin suistossa on aiheuttanut a rantaviivan vetäytyminen yli 100 metriä".

Pact for the Planet: IFAB:n koko älykäs visio ilmastosta
Kalojen istuttaminen ei pelasta Sveitsin vesien biologista monimuotoisuutta

Järvisuiden kunnostamiseen on uusi työkalu
Reussin tapaustutkimuskaaviossa näkyy ihmisen vaikutus joen suistoon: kolmio vastaa alkutilaa ennen 19-lukua, neliö antropisoinnin jälkeistä tilaa ja ympyrä tilannetta entisöinnin jälkeen (Kuva: Alexandre Fourrier et al., Ecological Tekniikka, 2024)

Täysin uusi luokittelumenetelmä jokisuistoille

Insinöörit ovat tunnistaneet neljä erilaista morfologiaa, osittain kirjallisuushaun kautta ja osittain soveltamalla menetelmäään n 200 järven suistoa maailmanlaajuisesti.

Tätä tarkoitusta varten he käyttivät Google Earthissa saatavilla olevia kuvia ja 1920-luvulta peräisin olevia ilmatopografisia kuvia, jotka Sveitsin viranomaiset olivat koonneet.

Näiden kuvien ansiosta insinöörit saattoivat matkustaa ajassa taaksepäin ja nähdä muutoksia jokien suistoissa seuraavien kehityshankkeiden jälkeen: esimerkiksi vuonna 1850 Reussin suiston avautumiskulma oli 85 astetta, mutta penkereiden rakentaminen ja muut antropisoinnin muodot delta on muuttunut suoraksi linjaksi.

Ensimmäinen kunnostusprojekti päättyi 1990-luvulla, mikä antoi joelle paljon enemmän tilaa.

Nykyään deltan avautumiskulma on 60 astetta. "Tämä tapaustutkimus osoittaa asiantuntijoille, kuinka on mahdollista palauttaa deltat mahdollisimman lähelle alkuperäistä tilaansa, kun otetaan huomioon nykyaikaiset väestönkasvuun liittyvät rajoitteet, kaupunkikehitys ja maatalous lähellä joen suua", Giovanni De Cesare selittää.

"Alexandren lähestymistapa on todellinen käännekohta", toteaa De Cesare, "Miksi tällainen luokittelu sitä ei ollut koskaan ennen tehty joen suistoille".

Tieteellinen diplomatia: Sveitsi-Tanska ja muualla…
Madinat al Irfan: innovatiivinen kestävä kaupunkiprojekti Omanissa

Sveitsiläinen tutkimus, joka luokittelee deltat kahdella parametrilla
Alexandre Fourrier ja Giovanni De Cesare tekevät mittauksia Chamberonne-joen suistossa Genevejärven rannalla (Kuva: Alain Herzog/EPFL)