展示如何通过沟壑修复实现大堡礁水质目标

在昆士兰州伯德金河下游的邦尼杜恩溪进行的一项新研究表明，通过大规模整治冲积沟渠，沉积物产量显着减少。研究结果是发表在日记中国际水土保持研究。

这项研究由格里菲斯大学沿海和海洋研究中心的副教授 Andrew Brooks 领导，采用了控制前后影响 (BACI) 设计现场实验，来衡量大堡礁 (GBR) 水质改善的有效性，这些改善可以通过以下方式实现：有针对性地进行沟壑整治。

该研究重点关注四个大型冲积沟壑群，覆盖活跃面积约 17 公顷。

在修复之前，这些沟渠估计排放了 5,800 ± 1,500 吨细粉（小于 20 µm 的颗粒）每年，基于 20 年基线平均值。

经过整治，一年内细泥沙产量显着减少了96%-99%，仅这四个沟渠每年就减少了约5,500吨。

“在我们开始这项研究之前，这些大型冲积沟壑被放在了难以由当地自然资源管理团体解决的篮子里。因此，这项研究的一个关键目标是展示如何修复这些大型冲积沟壑，以及采取何种修复措施。通过修复过程可以减少沉积物，”布鲁克斯副教授说。

“我们小组的相关研究表明，这些大型沟渠中的一小部分（约占 Bowen 流域沟渠总数的 2%）贡献了该流域 30% 的沟渠沉积物。

“因此，考虑到这些大型沟渠作为沉积物来源的重要性，如果要实现大堡礁水质目标，就不能不对其进行处理。”

研究人员采用高分辨率激光雷达数字高程模型 (DEM) 差异 (DoD) 来测量未经修复的沟壑中的沉积物产量。这些 DEM 由研究合作伙伴澳大利亚机载研究中心使用其独特的动力滑翔机获得，非常适合本研究所需的高分辨率 (0.1m) 激光雷达采集。

然而，即使是这些激光雷达得出的产量也比监测悬浮沉积物浓度 (SSC) 数据得出的产量平均低 58%。

这项研究的另一个重要发现是确定了预测沟渠修复中沉积物减少的最大不确定性。

研究表明，即使是高分辨率激光雷达也可能会错过由降雨驱动的内部沟壑表面的侵蚀过程，这些侵蚀过程低于激光雷达的检测极限，特别是在未经修复的沟壑中。

当考虑到广泛的磨损侵蚀时，研究地点的基线沉积物产量可能比最初估计高出 270%，分析表明最初的评估可能过于保守。

布鲁克斯副教授说：“如果你低估了修复前的沟渠沉积物产量，那么你实际上可能低估了已实现的沉积物产量减少量。”

“然而，也许更重要的是，考虑到资源流向的决定是基于沉积物减少的‘每吨美元’，如果这个方程的沉积物产量被低估，一些地点将不会得到修复。

“负责为沟壑整治提供资金的人员目前采用的方法，低估了这些大型冲积沟壑的产量，并且可能高估了其他沟壑的产量。这样做的结果是，其中一些高产沟壑没有获得继续进行修复的机会。”补救措施和资源被重新定向。

“这项研究强调了详细了解基线沉积物产量和驱动沟壑随时间演变的过程的重要性。这些知识对于修复工作的经济合理性以及确保工程规模与问题规模相匹配至关重要。 ”。

研究结果还强调，要在较小规模的沟壑中实现类似的减沙效果，需要处理 40,000 多个沟壑，强调了这些大型沟壑修复工作的有效性。

布鲁克斯副教授和团队呼吁未来的研究提高对基线沉积物产量的理解，并提高各种沟壑类型的沉积物减少预测的准确性。