Influence of Urban Stream Hydromorphology on Aquatic Invertebrate Communities

Abstract

Currently, over half of the global population lives on urban areas, and this number is expected to continue growing. Urbanisation brings several environmental issues, water management being one of them, particularly stormwater management. The alteration of urban hydrology such as the increase of flashiness and runoff volume affects urban freshwater ecosystems, particularly urban streams. This dissertation highlights the importance of urban streams for achieving sustainable urban water management, since they are blue-green nature-based-solutions that provide several important ecosystem services to the urban population. Such services include, amongst others, the diminishing of flood risk, temperature regulation, and human wellbeing improvement. These benefits will contribute to achieving urban sustainability and improve the resilience of cities in face of urban growth and climate change.Considering how the ecology of urban streams is compromised due to urbanisation, the restoration of such systems is imperative. A review paper is introduced regarding urban stream restoration, namely why some restoration projects fail and how to successfully carry out such efforts. The communities of benthic macroinvertebrates expose the ecological state of a stream ecosystem, and thus implementing measures that improve the diversity of such assemblages will inherently improve the overall ecosystem and consequently, its function and ecosystem services. Essentially, to guarantee the success of urban stream restoration projects, the whole ecological context of the urban stream system needs to be assessed, including biologic interactions, morphology, hydrology, state of the watershed, water quality, sources of pollution, and land use. Once the context of the project is thoroughly understood, actions need to be prioritised according to the needs of the ecosystems.

Atualmente, mais de metade da população global vive em zonas urbanas, prevendo-se que este número continue a crescer. A urbanização traz vários desafios ambientais, sendo a gestão da água uma delas, particularmente a gestão da drenagem urbana. A alteração da hidrologia urbana (como o aumento do volume de escoamento superficial e diminuição do tempo de resposta) afeta os ecossistemas urbanos de água doce, particularmente os ribeiros urbanos. Esta dissertação sublinha a importância dos ribeiros urbanos para alcançar a sustentabilidade da gestão de água urbana, uma vez que se tratam de soluções azul-verdes, baseadas na natureza, que fornecem vários serviços de ecossistema importantes à população urbana. Estes serviços incluem, entre outros, a redução do risco de cheias, a regulação da temperatura do ar, e a melhoria do bem-estar dos residentes urbanos. Estes benefícios contribuirão para alcançar a sustentabilidade urbana e melhorar a resiliência das cidades face ao crescimento urbano e às alterações climáticas.Tendo em conta que a ecologia dos ribeiros urbanos está comprometida devido à urbanização, a restauração destes sistemas é imperativa. Apresenta-se um artigo de revisão abordando a restauração de ribeiros urbanos, nomeadamente a razão pela qual alguns projetos de restauração falham, e como garantir o sucesso de tais esforços. As comunidades de macroinvertebrados bentónicos revelam o estado ecológico de um ecossistema fluvial, e portanto, medidas que melhorem a diversidade destes conjuntos irão, inerentemente, melhorar o ecossistema global e, consequentemente, a sua função e serviços de ecossistema. Essencialmente, para garantir o sucesso dos projetos de restauração de ribeiros urbanos, todo o contexto ecológico do sistema de ribeiros deve ser avaliado, incluindo interações biológicas, a morfologia, hidrologia, estado da bacia urbana, qualidade da água, fontes de poluição, e utilização do território. Considerando o enquadramento do projeto, as medidas de restauração devem ser priorizadas de acordo com as necessidades dos ecossistemas.