Working Toward Strategic Implementation of SoilWorking Toward Strategic Implementation of Soil Conservation Practices in the Saginaw Bay Watershed

David S. Karpovich, Ph.D.Saginaw Valley State UniversitySaginaw Valley State University

Saginaw Bay ESI at SVSU

Saginaw Bay Watershed Research

UndergraduateCommunication Undergraduate Education

Communicationand Outreach

www.svsu.edu/sbesi/

Our home territory:  the Saginaw Bay Watershedy g y

Soil conservation pictures from Michigan’s Thumb

Vegetative filter stripedge of ditch tilling

We need tools to guide the selection and placement of BMPs.

Saginaw Bay Optimization Decision Tool:  Linking Management Actions to Multiple Ecological Benefits via Integrated Modeling

Principle Investigators David Karpovich, Saginaw Bay ESI at SVSU Joseph DePinto LimnoTech

Funding

Joseph DePinto, LimnoTech Scott Sowa, The Nature Conservancy (TNC)

Team members Mary Anne Evans Mary Fales Mary Anne Evans 

Elaine Brown (MDARD)

Charles Bauer (MDEQ)

Mary Fales Matt Herbert Doug Pearsall

David Caroffino Charles Bauer (MDEQ) Michelle Selzer Bretton Joldersma Brian Sweeney

David Caroffino

Kyle Cissell Art Martin Andrew Miller

Ruth Shaffer  Ronnie Maurer

Amanda Flynn

Andrew Miller Rhett Mohler

Jon Bartholic Vicki AndersonAmanda Flynn

Ed Verhamme Todd Redder Derek Schlea

Vicki Anderson

Conservationactions & locations

Riverine water and ecosystem habitat

Nearshoreecological outcomes

Goal:  Develop a science‐based, system wide integrated framework to guide conservation and restoration actions – an Optimization Decision Model Toolkit

ODM Toolkit:  A suite of data, models and decision tools that help set realistic goals and support strategic conservation decisions for farms, rivers and nearshore ecosystemsnearshore ecosystems

Conceptual ODM:  the “ideal optimization.”G

Realized ODM:  what we can accomplish given existing data, tools, etc.Gaps

Saginaw Bay ODM project scope• Ecosystems/habitats:

• rivers• rivers• nearshore/littoral areas

• Biological groups:  • phytoplankton (algae) • fish

• Socioeconomic/ecosystem indicators:• Socioeconomic/ecosystem indicators:   • crop yield• beach closures• sediment removal cost

G hi fGeographic focus• Kawkawlin and Pigeon/Pinnebog River Watersheds

• watershed management plans• availability of datay• GLRI funding & conservation programs

Conceptual ODM –key questions, TNC

Linking BMPs to river and nearshore outcomes

Gap Analysis – TNC, SVSU

Stakeholder Surveys

• Perceived ecosystem health

Questions ask about:

• Important uses of water

• Understanding of water quality

SWAT model development, LimnoTech

Part of the Realized ODM

Kawkawlin

Pinnebog

Pigeon

SVSU tributary studies & water monitoring• support SWAT models• evaluate ecosystems• fill some data gaps

Hannah M. Voss, Meaghan E. VanWert, James R. Polega, Jacob W. VanHouten, Arthur L. Martin, and David S. Karpovich. "Implications of hypoxia on the North Branch of the Kawkawlin River." Journal of Great Lakes Research40 (2014): 28‐34.  http://0‐dx.doi.org.library.svsu.edu/10.1016/j.jglr.2014.01.006

Project Connections

GLRI funded projectsGLRI funded projects  • Five projects connected to the focus watersheds

MDEQ Nonpoint Source Program 319• Approved watershed management plans

MDEQ Clean Michigan Initiative• Kawkawlin River water quality monitoring• Kawkawlin River water quality monitoring

NRCS along with Bay County and Huron Soil Conservation Districts • Access to land use and BMP information

US Geological Survey• Water and ecosystem evaluation in Saginaw Bay

NOAA Multiple Stressors Project• Saginaw Bay information and the SAGEM2 model

Lake Huron Biodiversity Conservation Strategy (The Beautiful Lake)• informed conservation planning in the Saginaw Bay Watershed

Project Outputs

• Idealized Optimization Decision Model (ODM) decision process and tool kit 

• Gap analysis for data, knowledge, model & decision tools 

• Realized ODM (version 1.0) with associated set of available data, models, and decision tools 

• Integrated priorities for watershed & sub‐watershedsIntegrated priorities for watershed & sub watersheds 

• Field‐scale tools to optimize selection and placement of BMPs for ecological and socioeconomic benefits to riverine and nearshore systems

• Proposed riverine & nearshore indicators and monitoring recommendations to help improve the ODM 

• Assessment of the effectiveness of targeted conservation actions resulting fromAssessment of the effectiveness of targeted conservation actions resulting from the application of the ODM