great river ecological observatory sloan

The Great Rivers Ecological Observatory Network (GREON) for monitoring water 

quality in the Upper Mississippi River Basin

Soil and Water Conservation Society 2016 Annual MeetingLouisville, KY 

July 25‐27, 2016

John Sloan, Ted Kratschmer,Miles Corcoran, Rachael Van Essen

USGS 05583000Sangamon Rivernear Oakford, IL

‐ Gage height‐ Discharge

GREON Mission and Strategy• Mission:

– To advance the science and understanding of large‐floodplain river ecology by collecting and sharing high resolution data on key water quality parameters with scientists, managers, and the general public.  

• Strategy: – To work with partners from academic institutions, government agencies, and NGOs to create a global network of identical water quality monitoring platforms that will be deployed both in fixed monitoring locations and in mobile/short term research deployments. 

Current Key Collaborators

• USGS ‐ Upper Midwest Environmental Sciences Center (UMESC)

• Missouri Department of Conservation• US Army corps of Engineers• City of Decatur

Pontoon for In‐Situ Characterization of 

Environmental Sysytems(PISCES)YSI, Inc.

Sampling parameters• Temperature• Dissolved Oxygen (Optical)• Specific Conductance• Turbidity• Chlorophyll / Blue Green Algae• Nitrate  Satlantic (In Situ Ultraviolet 

Spectroscopy)

• Fluorescing Dissolved Organic Matter (fDOM)

1+ hour sample interval

Cycle PO4 Sensor

Meteorological Data 

• Photosynthetically active radiation (PAR)• Wind speed and direction• Precipitation • Temperature• Relative humidity• Barometric pressure• Hail hits

Pontoon for In‐Situ Characterization of Environmental Sysytems (PISCES)

Ellis Bay Alton, IllinoisMS River Backwater

Clark Bridge Alton, IllinoisMS River Main Channel

GREON Sites

1. La Crosse, WI (main channel)2. Stoddard, WI (backwater)3. Alton, IL (main channel)4. Alton, IL (backwater)5. Decatur, IL (Reservoir)6. Carlyle, IL (Reservoir)7. Cape Girardeau, MO (main 

channel)

Chlorophyll:  GREON vs LTRM in Pool 8 of Mississippi River 

Backwater (Stoddard)

Day of Year

140 160 180 200 220 240 260 280 300

Chl

mg/

L

0

5

10

15

20

25

30GREONLTRM fixed site

Main Channel

Day of Year

140 160 180 200 220 240 260 280 300 320

Chl

mg/

L

0

20

40

60

80

100

GREONLTRM fixed site

Periodic Problems

• Inadequate Power during short, overcast days.• Moisture/water in sensor housing.

– Wave action (large reservoirs)

• Dirty optics on SUNA nitrate sensor.• Loss of communication with sensors• Debris damage• Unattached from anchor; “absconding”

Future Directions

• Move Cape Girardeau buoy to side channel• Install fixed station in Alton, IL• Collaborate with YSI to test new sensors• Proposal submitted for work in Saskatchewan• Maintain quality data and continue to adapt to new research needs

Acknowledgements

Questions?