Nordamerikas inre vattendelar håller och tillhandahåller 95 % av kontinentens sötvatten och 20 % av världens sötvatten, men den infrastruktur som används för att hantera dessa vattensystem har lett till problem som inkluderar mark- och vattenförstöring.

Landskapsarkitekturprofessor Mary Pat McGuire medredigerade en nyligen publicerad bok om tvärvetenskapliga designmetoder för att lösa miljöproblem i sötvattensystem. "Fresh Water:Design Research for Inland Water Territories" utvecklades i samband med ett symposium 2018, värd av University of Illinois landskapsarkitekturavdelning, som tittade på sätt att vända försämringen av inlandsvattensystem.

De vetenskapliga artiklarna i boken undersöker vattenfrågor orsakade av industriell utveckling, lantbruk, infrastruktur och stadsexpansion, och leta efter potentiella lösningar genom tvärvetenskaplig designforskning.

"Vattnet har sitt eget flöde och naturen och kulturen runt sig, "McGuire sa, och "överkonstruktionen" och manipulationen av landskapet har haft skadliga effekter i form av ekologisk försämring.

Till exempel, överdriven dränering av land i Mellanvästern för jordbruk har resulterat i nedbrytning av jorden genom erosion. Flödet av föroreningar till Mississippifloden från både jordbruksmark och Chicago-området har skapat en hypoxisk zon i Mexikanska golfen.

Med sin träning i att studera hur människor engagerar sig i naturliga system, landskapsarkitekter är unikt lämpade att tänka på sådana problem, från skalan av en trädgård till en stad till en regional vattendelare, sa McGuire.

Mycket av fokus på vattensystem har legat på kustnära vattenvägar på grund av stigande havsnivåer, men inre vatten är stora källor till sötvatten. Boken fokuserar på stora inre vattendelar – de stora sjöarna och St. Lawrencefloden, Mississippifloden och Nelsonfloden i Manitoba.

Boken är indelad i tre teman. WaterLines tittar på kontrolllinjer, oavsett om det är lagligt, jurisdiktion eller fysisk, såsom vallar. WaterSheds tar hänsyn till terrängen och marken i en vattendelare. WaterBodies arbetar med hydrosociala frågor, eller hur människor förhåller sig till vatten.

McGuire skriver i en av bokens uppsatser om sitt forskningsprojekt i Chicago och undersöker hur flödet av regnvatten från trottoaren överväldigar dagvattensystemet under stora stormar och resulterar i översvämningar. Hon tittar på att designa ytor för att framhäva jordar snarare än trottoar, så att mer regnvatten tas upp i marken.

"Vi måste börja omfamna vatten som något vi lever med, så översvämning är något vi designar för snarare än något vi ser som negativt eller något vi försöker bli av med, ", sa McGuire. Fokus måste vara "mindre ingenjörskonst och mer motståndskraftigt arbete med design, så landskapet gör mer av jobbet, inte en vägg eller ett rör."

Hon hoppas att boken ska uppmuntra en bredare syn på landskapsprojekt. Till exempel, kort efter att konstruktionen av Chicago Riverwalk slutfördes, avloppsvatten översvämmade det och restaurangerna längs promenaden.

"Det är en komplicerad vattensituation i städerna, och du kan inte lösa systemiska vattenproblem vid kanten, " sa McGuire. "Du måste arbeta tillbaka i systemet och tänka på hur det påverkar allt innan vattnet kommer dit, genom god infrastrukturpraxis. Vi försöker föra samman design och forskning och lyfta samtalet med statliga myndigheter och ingenjörer. Vi måste vara där med dem, att tänka om vatten i större skala."

Boken betonar också behovet av att landskapsarkitekter är en del av policyutvecklingsprocessen med regeringar.

Forskare har redan bildat partnerskap för att arbeta med problem som påverkar vattendelar. Bönder i nordöstra Illinois letar efter sätt att ändra sina jordbruksmetoder så att jorden fungerar mer som en svamp än en såll och färre näringsämnen sköljs bort. U.S. Army Corps of Engineers använder jord som muddras från de stora sjöarna för att göra om mark i andra områden. McGuire samarbetar med Metropolitan Water Reclamation District i Chicago i hennes arbete med att ta itu med översvämningsproblem i staden.

"Landskapsarkitekter som alltid har tänkt i de här större skalorna funderar på hur man kan föra samtal med andra discipliner. Det är otroligt utmanande arbete, och långsam, eftersom vi har olika språk som talas inom de olika disciplinerna, " sa McGuire.

Arbetet är viktigt inte bara för att skydda färskvattenkällor, men också att planera för effekterna av klimatförändringar, Hon sa.