Engineering with nature: alternative techniques to improve ecological conditions in Este River

Abstract

As urban populations continue to grow, the stress placed upon aquatic resources will continue to increase. Consequently, a large set of ecosystems services (i.e. water and food supply, biodiversity, recreation value, retention of nutrients, etc.) are subjected to degradation. Particularly, changes in the land-use due to urbanization are directly related to habitat modifications by alteration of channel morphology or straightening of stream channels and removal of riparian vegetation. Such disturbances are one of the main responsible of reduction of freshwater species diversity (i.e. macroinvertebrates), increase of exotic species and increase of point or diffuse pollution. For these reason, the management and recovery of urban freshwater ecosystems became an important subject of discussion between researchers and politicians, leading to an evolution and increase of rehabilitation methodologies. This study has focused on the Este River (Braga), an urban stream in a high anthropogenic pressure context. Firstly, we characterize the existing local anthropogenic pressures and we evaluate the ecological status of the river, based on biological analysis (macroinvertebrate community), physical-chemical characterization (pH, dissolve oxygen, conductivity, nutrients) and hydromorphological assessment (QBR, IHF and IFF). Secondly, we suggest possible corrective or rehabilitation measures, based on the natural engineering techniques, and evaluate their costs. This work underlines the importance of conservation and rehabilitation of rivers has a major priority. Where conservation actions failed and crucial ecological services are declining, rehabilitation measures based on natural engineering techniques, instead of those provided by traditional engineering, should be the option of choice.

Com o crescimento da população, os stresses colocados sobre os recursos aquáticos vão continuar a aumentar. Consequentemente, uma grande variedade de serviços de ecossistemas (por exemplo, fornecimento de água e comida, valor recreativo, retenção de nutrientes, etc.) são sujeitos a degradação. Em particular, alterações do uso do solo devido à urbanização estão diretamente relacionadas com alterações no habitat devido a mudanças na morfologia e estreitamento do canal, e remoção da vegetação ripária. Este tipo de perturbação é um dos principais responsáveis pela redução da diversidade de espécies em água doce (por exemplo, macroinvertebrados), aumento de espécies exóticas e aumento da poluição pontual e difusa. Desta forma, a gestão e recuperação de ecossistemas urbanos de água doce tornou-se um assunto importante entre investigadores e políticos, levando a uma evolução e aumento nas metodologias de reabilitação. Este estudo focou-se no Rio Este (Braga), um rio urbano situado num contexto de alta pressão antropogénica. Primeiro, foi caracterizado as pressões antropogénicas dos locais existentes e avaliado o estado ecológico do rio, baseado em análises biológicas (comunidade de macroinvertebrados), caracterização físico-química (pH, oxigénio dissolvido, condutividade, nutrientes) e avaliação hidromorfológica (QBR, IHF e IFF). Segundo, sugerimos possíveis medidas corretivas ou de reabilitação, baseadas em técnicas de engenharia natural, e avaliar os seus custos. Este trabalho sublinha a importância da conservação e reabilitação de rios como uma grande prioridade. Onde as ações de conservação falharam e os serviços ecológicos essenciais estão em declínio, medidas de reabilitação baseadas em técnicas de engenharia natural, em vez das fornecidas pelas técnicas de engenharia tradicional, deve ser a opção de escolha.