En bogserbåt skjuter en pråm på Chicago Sanitary and Ship Canal förbi ett koleldat elkraftverk. Kredit:University of Illinois
Eftersom staden Chicago har vuxit i befolkning och industri sedan den grundades för mer än 180 år sedan, så har dess behov av rent vatten. Att möta det växande behovet har inneburit många utmaningar. I dag, Chicago Area Waterway System är ett komplicerat nätverk av modifierade floder och kanaler som används för navigering och sjöfart, hantering av avloppsvatten från bostäder och industrier, rekreation, och estetik.
I mer än 100 år, Illinois-Michigan Canal, Chicago Sanitary and Ship Canal, och Cal-Sag-kanalen har kopplat samman de stora sjöarna och Mississippifloden. asiatisk karp, för närvarande begränsad till Mississippi River-systemet, hotar att invadera Lake Michigan och de stora sjöarna genom Chicago Sanitary and Ship Canal. Forskare bekräftar att tillhandahållande av rent dricksvatten till Chicago-invånare måste förbli prioritet nummer ett; dock, den asiatiska karpen måste blockeras för att hindra dem från att ta sig in i de stora sjöarna.
University of Illinois-forskaren Ken Olson och hans kollega från Iowa State University, Lois Wright Morton observerade att vända flödet av Chicagofloden 1892, byggandet av Chicago Sanitary and Ship Canal 1900, och efterföljande förvaltning utgör fortfarande en bra lösning på stadens unika vattenproblem.
Denna geniala bedrift bör erkännas, enligt Olson. "Ett mastodont företag, kanalen hade ursprungligen fyra akvedukter och 17 slussar för att möjliggöra navigering av den 140 fot långa droppen från Lake Michigan till Illinois River, "Säger Olson. "Den permanenta vändningen av floderna Chicago och Calumet var en enorm prestation inom kommunala offentliga arbeten som blev internationellt känd som ett av amerikansk ingenjörskonsts sju underverk."
Floderna Chicago och Calumet bär stadens stormvatten och behandlade avloppsvatten bort från Lake Michigan genom att omdirigera det till Cal-Sag och Chicagos sanitära och fartygskanaler och Des Plaines River, söderut till Illinoisfloden, Mississippi floden, och Mexikanska golfen. Dock, under händelser med hög nederbörd, Chicagoområdets avloppsreningssystem kan inte alltid lagra och behandla överskottet av sammanblandat storm- och avloppsvatten på grund av volymen och avrinningshastigheten.
"Den ökade avrinningshastigheten är resultatet av förändringar i urban markanvändning, " enligt Olson. "Högdensitetsbyggnader, betong, och ogenomträngliga ytor har ersatt gräs- och trädområden som absorberar och håller regnvatten i jorden." Chicago Sanitary District har lagt till mer lagringsutrymme genom att använda stenbrottsbassänger och tunnlar under Chicago-området för att minska risken för en stor storm som kommer med orenat avloppsvatten, virus, mikrober, näringsämnen, och tungmetaller in i Mississippi River System.
Tunnel- och reservoarplanen (TARP, även känt som Deep Tunnel Project) skapades för att fånga upp dagvattenavrinning och överflöd av råavloppsvatten. "Det är i huvudsak ett flodsystem byggt under staden, "
säger Olson. "TARP består av 110 miles av tunnlar och reservoarer, som egentligen är gamla kalkstensbrott som fångar upp och håller dagvatten och råavlopp tills det kan renas vid avloppsreningsverk och släppas ut i kanaler och floder."
Enligt U of I-forskaren Cory Suski, även om det omfattande kanalsystemet skyddar Lake Michigans vattenförsörjning, det skapade ett annat problem – många ingångspunkter och vägar för invasiva asiatiska karpar. "Det finns 18 platser som har identifierats med hög risk för att tillåta förflyttning av akvatiska olägenheter mellan de två bassängerna, " säger Suski. Suski experimenterar med att använda koldioxid för att stöta bort fisk från ett område, fungerar som en icke-fysisk barriär och hjälper till att skydda Lake Michigan.
Elektriska stängsel har installerats i Chicago Sanitary and Ship Canal, den enda vägen som förblir blöt hela året. I kombination med andra tekniker, "stängslen" har använts för att förhindra invasiv asiatisk karp från att komma in i de stora sjöarna.
Att återställa dräneringsdelarna och återföra floderna Chicago och Calumet till sin ursprungliga flödesriktning in i Lake Michigan kan vara ett sätt att stoppa den flygande asiatiska karpen från att invadera de stora sjöarna, men skulle kunna skapa ett ännu större problem – att sätta Chicagos dricksvattenförsörjning på spel. Olson säger att Chicagos vattenförsörjning inte är i ett osäkert tillstånd och att kanalsystemet som vänder flodens flöde inte har misslyckats på över 100 år.
"Budskapet till beslutsfattare är att de måste fortsätta att finansiera nya sätt att blockera den asiatiska karpvägen genom Chicago Sanitary and Ship Canal till Lake Michigan, ”Olson säger. ”En omkastning av det aktuella flödet attr kunde putt Lake Michigan och Chicago dricksvattentillförsel på risk så det är inte ett livskraftigt alternativ. Tunnelprojekten kommer att fortsätta att lagra storm- och avloppsvatten tills det kan behandlas och släppas ut till floderna Illinois och Mississippi."