Research Paper

Effects of different weed cutting methods on physical and hydromorphological conditions in lowland streams

Effets des différentes méthodes de faucardage sur les conditions physiques et dromorphologiques des cours d'eau de plaine

Department of Bioscience, Aarhus University, Silkeborg DK-8600, Denmark

^* Corresponding author: ras@niva.no

Received: 6 October 2020
Accepted: 10 February 2021

Abstract

Climate change has increased the frequency and intensity of stream flooding events. In response, managing authorities may increase frequency and intensity of aquatic plant removal (weed cutting) to lower the water level in rivers possibly impairing physical and hydromorphological stream conditions. We studied 32 Danish lowland streams subjected to three different weed cutting practices, representing a gradient in weed cutting intensity, and uncut controls to compare physical and hydromorphological habitat quality parameters among stream groups. Moreover, we measured short-term changes in dissolved oxygen (DO) concentrations and suspended sediment (SS) transport in two streams before, during, and just after weed cutting for the least and most pervasive weed cutting method, respectively. Our results indicated a lower habitat quality affiliated with increasing intensity of weed cutting practice, notably an association with silt cover at the expense of hard substrate. DO concentrations were relatively unaltered but an abrupt increase in SS transport comparable to storm events was observed during cutting with the most pervasive method. Our results indicate that ecological and hydromorphological effects of high intensity weed cutting should be carefully studied and considered before large scale implementation.

Résumé

Le changement climatique a augmenté la fréquence et l'intensité des inondations des cours d'eau. En réponse, les autorités de gestion sont susceptibles d'augmenter la fréquence et l'intensité de l'enlèvement des plantes aquatiques (faucardage) pour abaisser le niveau de l'eau dans les rivières, ce qui pourrait nuire aux conditions physiques et hydromorphologiques des cours d'eau. Nous avons étudié 32 cours d'eau des basses terres danoises soumis à trois pratiques différentes de faucardage, représentant un gradient d'intensité de faucardage, et des témoins non faucardés afin de comparer les paramètres physiques et hydromorphologiques de la qualité de l'habitat parmi les groupes de cours d'eau. De plus, nous avons mesuré les changements à court terme des concentrations d'oxygène dissous (OD) et du transport des sédiments en suspension (SS) dans deux cours d'eau avant, pendant et juste après la coupe des herbes pour la méthode de coupe la moins et la plus répandue, respectivement. Nos résultats ont indiqué une qualité d'habitat inférieure associée à une intensité croissante de la pratique de faucardage, notamment une association avec une couverture de vase au détriment du substrat dur. Les concentrations d'OD sont restées relativement inchangées, mais une augmentation brutale du transport de MES, comparable à celle des tempêtes, a été observée lors de la coupe avec la méthode la plus répandue. Nos résultats indiquent que les effets écologiques et hydromorphologiques du faucardage à haute intensité devraient être soigneusement étudiés et pris en compte avant une mise en œuvre à grande échelle.