Översvämmande floder kan skapa kaos på hem och vägar men är nödvändiga för hälsosamma ekosystem, forskning vid Oregon State University föreslår.

Studien visar att förändringar i flodernas naturliga flödesmönster - på grund av dammar, omläggningar och förändringar i nederbörd - orsaka skador på flodväxtsamhällen och flodekosystem i allmänhet.

Även mindre förändringar i tidsmässiga flödesmönster skadar nätverk av konkurrerande vegetation, sa studiens motsvarande författare, Jonathan Tonkin från OSU College of Science.

De allvarligaste effekterna, han sa, uppstår när cyklisk översvämning avlägsnas från ekvationen.

"Vi tänker på översvämningar som dessa skadliga krafter på grund av vad de kan göra med mänsklig infrastruktur, "sa Tonkin, en postdoktor i integrativ biologi. "Men översvämningar har fördelar över hela linjen, för både organismer och livsmiljöer i och runt floder. "

Fynd publicerades idag i Nature Ecology and Evolution .

Forskare använde modeller för att utforska hur en mängd möjliga flödesscenarier kan påverka mångfalden och integriteten i flodskogar längs stora floder och tittade på fem träd- och buskskällor som är gemensamma för floder över hela världen. Gillarna var grupper av arter med liknande svar på tillgänglighet till vatten och störningar i flodflödet.

Forskarna använde detaljerad artbiologi och 83 års flödesdata från Colorado Yampa River, en odammad, 250 mil vattenväg, att bygga en datormodell för att förutsäga framtida flöden och att kvantifiera effekterna av flödesförändringar på flodväxtsamhällen.

Resultaten visade att även blygsamma förändringar i de historiska mönstren för översvämning och torka kan ha negativa effekter på ekologiska nätverk, I detta fall, tävlande växtgill, och att nätverkets "anslutning" minskade när flödesregimändringen ökade; anslutning är ett mått på hur länkade arter i ett nätverk är med varandra.

Studieresultat indikerar också att homogenisering av flodflöden, ett resultat av dammning, kan vara lika skadligt som torka för flodsamhällen.

"Anslutning spelar en grundläggande roll för att upprätthålla biologisk mångfald, "Tonkin sa." Bevis tyder på att högt anslutna samhällen bättre kan hantera artförluster i matbanor och är mer motståndskraftiga mot invasion av icke-infödda arter. Förenkling av dessa nätverk, inklusive på grund av torka som förväntas öka kraftigt under nästa århundrade, kan predisponera nätverk för att kollapsa. "

Således, bevara eller återställa nyckelkomponenter i naturliga flödesregimer, som förbättrar anslutningen, bör vara en prioritet för flodförvaltare, han sa.

"Flodberoende samhällen har utvecklats under årtusenden och har anpassats av naturligt urval till flödenas volym och säsongsvariation, "sa han." Underhåll av översvämningar är i grunden viktigt för ekosystemets hälsa. Översvämningar är en viktig drivkraft för flodernas ekologi. "

En av effekterna av minskad översvämning är en förändring av vilken rivgilde som spelar nyckelrollen; keystone avser att ha den enskilt största effekten på det ekologiska nätverket när det gäller påverkan på andra arter.

"Ta bort översvämningar, särskilt, ledde till en förlust av keystone -status för hydroripära pionjärträd, som är arter som bomullsträ, alders, och flodrött tuggummi, "Tonkin sa." Förlust av keystone -guilder leder till förändringar i grundläggande viktiga ekosystemtjänster. "

Dessa inkluderar livsmiljö för djurliv, översvämningsreducering och bankstabilitet, mikroklimatisk reglering, och näringscykling.

"Eftersom olika guilder har olika markkrav och ekologiska roller, det är viktigt att förutsäga vilka som kommer att fungera i en nyckelroll under framtida flödesregimescenarier, " han sa.