Dlaczego w kanałach rolniczych powinny być rośliny? Sprawdź, jakie mają zastosowanie

Badania przeprowadzone przez dr hab. inż. Monikę Kalinowską, prof. PAN z Instytutu Geofizyki PAN, koncentrowały się na modelowaniu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w kanałach otwartych, takich jak rzeki i strumienie. Wnioski z tych badań zostały opublikowane w czasopiśmie "Hydrology and Earth System Sciences".

Według polskiej badaczki, roślinność ma znaczący wpływ na przepływ wody oraz rozprzestrzenianie się substancji rozpuszczonych, w tym zanieczyszczeń. Rośliny pełnią rolę naturalnego filtra, który pomaga w oczyszczaniu wody z pozostałości nawozów i środków ochrony roślin, które spływają do kanałów z pól uprawnych.

Naukowcy przeprowadzili eksperymenty znacznikowe, używając bezpiecznego dla środowiska czerwonego barwnika, aby zrozumieć wpływ roślinności na przepływ i transport substancji rozpuszczonych. Badania były skoncentrowane na dwóch skrajnych wariantach: silnie porośniętym kanale i kanale po oczyszczeniu z roślinności. Celem było określenie parametrów charakteryzujących procesy mieszania i rozprzestrzeniania się substancji rozpuszczonej w wodzie oraz ich zależności od pokrycia roślinnością.

Nasze wyniki potwierdzają, że naturalna roślinność ma duży wpływ na przepływ wody i transport substancji rozpuszczonych, a przy dużych pokryciach roślinności zmniejsza tzw. współczynnik dyspersji podłużnej (najważniejszy, a jednocześnie zwykle najtrudniejszy do określenia parametr używany w modelach komputerowych, kontrolujący mieszanie się substancji w rzekach i kanałach). Ponadto, zauważyliśmy, że zależność między badanym pokryciem roślinnością a współczynnikiem dyspersji jest liniowa.

– mówi dr hab. inż. Monikę Kalinowską, prof. PAN z Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk.

Naukowcy podkreślają, że badania przeprowadzono w naturalnych warunkach, różniących się od wcześniejszych badań, które zwykle odbywały się w warunkach laboratoryjnych. Poznanie mechanizmu wpływu roślinności na przepływ i mieszanie zanieczyszczeń ma znaczenie zarówno dla badań naukowych, jak i dla opracowywania modeli komputerowych strategii zarządzania wodą, w tym sytuacji kryzysowych.

Badania te mogą również przyczynić się do opracowania nowych wytycznych dotyczących utrzymania cieków wodnych, w tym kanałów rolniczych, z uwzględnieniem równowagi między potrzebami przeciwpowodziowymi a retencyjnymi oraz ochroną jakości wody. W przeszłości roślinność w rzekach i kanałach była często usuwana jako przeszkoda dla przepływu wody, jednak obecnie zasady zrównoważonego rozwoju coraz częściej uwzględniają jej znaczenie jako naturalnego filtru i pułapki dla zanieczyszczeń.