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Ice storm impacts on woody debris and debris dam formation in northeastern U.S. streams

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Abstract:

In January 1998, an ice storm damaged forests in northeastern United States and eastern Canada, causing coarse woody debris (CWD) deposition in riparian areas and associated streams. During 1999 and 2000, tree canopy damage, stream physical habitat, and wood deposition were evaluated within 51 first-, second-, and third-order streams located within five eastern Adirondack Mountain watersheds (New York, U.S.A.). In first- through third-order streams, the number and volume of stream debris dams increased in response to streamside trees with canopy damage. Tree canopy damage was not a significant predictor for individual pieces of stream CWD but was correlated with CWD >10 cm in diameter in third-order, but not first-order, streams. At debris dam locations, bankfull width was greater and stream substrates consisted of increased fines. Woody debris resulting from the 1998 ice storm was not associated with increased pool formation; instead, boulders and rocky substrate were the dominant pool-forming elements. CWD length in first-order streams generally exceeded bankfull width, but in third-order streams, CWD length was shorter than bankfull width and therefore was subject to greater transport and accumulation into debris dams. Our results indicate that ice storm disturbances can increase wood inputs to first- through third-order forested stream ecosystems.

En janvier 1998, une tempête de glace a endommagé les forêts du Nord-est des États-Unis et de l'Est du Canada, ce qui a entraîné une chute de débris ligneux grossiers (CWD) dans les zones ripariennes et les cours d'eau associés. En 1999 et en 2000, nous avons évalué les dommages à la canopée de la forêt, les habitats physiques des cours d'eau et la chute de bois dans 51 cours d'eau de premier, second et troisième ordres, dans 5 bassins versants des monts Adirondack (New York, États-Unis). Dans les cours d'eau d'ordre 1 à 3, il y avait une relation entre le nombre et le volume des barrages formés par l'accumulation de débris et l'importance des dommages à la canopée. Le dommage à la canopée n'était pas une variable explicative significative de la présence de pièces individuelles de CWD, mais il y avait une corrélation entre le dommage et la présence de CWD de diamètre >10 cm dans les cours d'eau de troisième ordre, mais pas dans ceux de premier ordre. Aux points de barrage, la largeur du cours d'eau à pleins bords était plus grande et le substrat contenait plus de particules fines. Les débris apportés par la tempête de glace de 1998 n'étaient pas associés avec la formation accrue de profonds; ce sont les blocs et les substrats rocheux qui constituaient les éléments principaux de formation de profonds. La longueur des CWD dans les cours d'eau de premier ordre dépassait généralement la largeur à pleins bords du lit, mais elle était inférieure à la largeur du lit dans les cours d'eau de troisième ordre, ce qui causait plus de déplacement des débris et leur accumulation en barrages. Nos résultats démontrent que les tempêtes de glace peuvent accroître l'apport de bois dans les écosystèmes des cours d'eau forestiers de premier à troisième ordre.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2002-10-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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