Loading...
HomeMy WebLinkAboutSummaryEcological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  1  of  51           Ecological  Flows  Science  Advisory  Board  (EFSAB)   Meeting  Summary                          April  16,  2013   Stan  Adams  Training  Facility,  Jordan  Lake,  Chapel  Hill,  NC        X    Approved  for  Distribution  May  14,  2013     Attendance   Members     Hugh  Barwick,  Duke  Energy   Tom  Cuffney,  US  Geological  Survey   Linda  Diebolt,  NC  League  of  Municipalities   Chris  Goudreau,  NC  Wildlife  Resources  Commission   Jeff  Hinshaw,  North  Carolina  State  University   Sam  Pearsall,  Environmental  Defense  Fund   Judy  Ratcliffe,  NC  Natural  Heritage  Program   Jaime  Robinson,  NCAWWA-­‐WEA   Bill  Swartley,  NC  Division  of  Forest  Resources   Fred  Tarver,  NC  Division  of  Water  Resources     Division  of  Water  Resources   Harold  Brady       Alternates   Rebecca  Benner,  The  Natural  Conservancy   Kevin  Hart,  Division  of  Marine  Fisheries     Ian  McMillan,  NC  Division  of  Water  Resources   Sarah  McRae,  US  Fish  &  Wildlife   Vann  Stancil,  NC  Wildlife  Resources  Commission     Tom  Thompson,  Duke  Energy   David  Williams,  NC  Division  of  SWC     Guests:   Mary  Davis,  SARP   Phillip  Jones,  RTI   Jim  Mead,  Environmental  Defense  Fund   Kimberly  Meitzen,  The  Nature  Conservancy   Jennifer  Phelan,  RTI   Haywood  Phistic,  LNBA(online)   Marion  Hopkins  (online),  EPA  Region  4   Kyle  Hall  (online)     NCSU  Facilitation  Team   Mary  Lou  Addor,  Natural  Resource  Leadership   Institute  (NRLI)   Nancy  Sharpless  (NRLI)     The  purpose  of  the  Ecological  Flows  Science  Advisory  Board:  The  Ecological  Flows  Science  Advisory  Board  (EFSAB)  will   advise  NC  Department  Environment  and  Natural  Resources  (NCDENR)  on  an  approach  to  characterize  the  aquatic  ecology   of  different  river  basins  and  methods  to  determine  the  flows  needed  to  maintain  ecological  integrity.       Presentations,  reports,  and  background  information  of  the  EFSAB  are  available  at:  www.nc-­‐water.org/sab   Webinar:  If  you  cannot  attend  the  meeting  in  person  but  would  like  to  join  us  via  the  webinar,  you  can  watch  the  presentations   and  listen  to  the  live  streaming  audio  of  the  meeting  by  going  to  https://denr.ncgovconnect.com/sab/  and  typing  your  name  in   the  space  labeled  "guest."       NOTE:  The  EFSAB  will  meet  May  14,  2013,  9:00am  until  4:15pm  at  the  Stan  Adams   Training  Facility,  Jordan  Lake  Educational  State  Forest  Center    Chapel  Hill,  NC     (see  page  ?  for  meeting  agenda  topics  and  directions  to  location).         Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013   Meeting  Summary   Page  2  of  51           April  16,  2013:  Summary  of  Decisions/Recommendations  and  Proposed  Actions     Decisions  and  Recommendations   1. A  subcommittee  is  set  up  to  organize  and  rewrite  the  recommendations  generated  from  the   March  2013  meeting.  The  group  will  meet  May  1,  2013.  An  invitation  will  be  sent  to  those   EFSAB  members  who  were  not  in  attendance  to  learn  about  the  subcommittee  established.  A   draft  of  the  revisions  will  be  circulated  before  the  May  14  EFSAB  meeting.         Proposed  Actions     1. Review  and  sort  the  recommendations  generated  March  2013,  from  opinions,  process  for   recommendations,  and  reword  partial  recommendations  into  recommendation  language.     2. A  range  of  acceptable  deviations  from  unaltered  flow  would  be  used  if  the  sustainable   boundaries  approach  were  used.   3. Seeing  results  of  this  approach  on  some  smaller  streams,  perhaps  ones  that  also  have  PHABSIM   sites.   4. Run  PHABSIM  in-­‐stream  flow  studies  on  mountain  sites.         Table  of  Contents     I. Executive  Summary……………………………………………………………………………………………………….......2   II. Meeting  Orientation  and  March  19,  2013  Meeting  Summary  Approval…  …………………….......7     III. Preliminary  Results  of  the  BEC—Fish  Classification,  Methods  of  Optimizing  Fish  &   Macro-­‐invertebrate  Classes……………………………………………………………………………………………………...9   IV. SARP  River  Classification  Framework…………………………………………………………………………………19   V. Results  of  Recommendations  Framework………………………………………………………………………….28   VI. Introduction  of  Trial  Balloons…………………………………………………………………………………………….30   VII.  Next  Steps  and  Agenda  for  May  14,  2013……………………………………………………………………………….50                VIII.  Information  on  the  Next  Meeting………………………………………………………………………………………….50       I.  Executive  Summary     TITLE:  Preliminary  Results  of  the  Biological  -­‐  Environmental    Classification  (BEC)  system—Fish   Classification  and  Methods  fo  Ooptimizing  Fish  and  Macro-­‐intvertebrate  Classes     Presenters:    Jennifer  Phelan,  Phillip  Jones,  RTI;  Tom  Cuffney,  USGS   Jennifer  introduced  the  presentations  with  an  overview  of  events  leading  to  the  BEC  project,  and  what   the  BEC  project  would  be  including.    She  then  introduced  Tom  Cuffney  to  present  preliminary  results   on  developing  a  stream  classification  system  based  on  geographical  assemblages  of  benthos  and   associated  environmental  (physiographic  and  hydrologic)  attributes.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  3  of  51       Tom  explained  the  statistical  methods  that  he  tried.    He  used  6  environmental  variables  in  his  analyses:   Cumulative  drainage  area,  Sinuosity,  Precipitation,  %  Sand  in  soil,  Elevation,  and  NHD  slope.    He  did  a   cluster  analysis  of  environmental  variables.    Results  showed  weak  structure  in  the  data  (edges  of   cluster  are  fuzzy,  not  breaking  distinctly).    Using  existing  classifications  (he  called  a  priori)  and   environmental  variables  he  found  that  the  best  classifications  were  Ecoregion  3  and  Fenneman’s.    Then   he  described  the  classification  effort  using  invertebrates,  which  he  found  that  the  clusters  developed   with  environmental  data  were  not  good  at  explaining  patterns  in  the  biological  data  (using  partitioning   around  medoids-­‐clusters  PAM)).    Using  the  invertebrate  clusters  to  identify  clusters  in  environmental   data  did  no  better.     Next  steps  for  invertebrate  analyses   • Derive  invertebrate  metrics  (aggregations  of  species  attributes)  with  emphasis  on  those   sensitive  to  flow  (e.g.,  filter-­‐feeders,  collector-­‐gatherers).       • Directly  related  invertebrate  metrics  to  environmental  variables  (classification  and  regression   tree  (CART))  to  develop  integrated  classifications   • Relate  invertebrate  metrics  to  flow  variables   • Repeat  analyses  using  metrics    derived  from  species  level  as  opposed  to  genus   Phillip  Jones  then  presented  the  preliminary  results  for  fish  data.    He  used  similar  methods  to  Tom.    He   first  looked  at  species  data  in  terms  of  environmental  classification.    Ecological  drainage  unit,  was  the   best  one,  and  was  comparable  to  Omernick  level  IV.    The  results  for  PAM  analysis  clustering  were  not   good.    Hierarchical  clustering  provided  better  results.   Their  recommendations   • Correspondence  between  independently  derived  environmental  and  biological  classification  is   weak   • Most  promising  approach  is  a  classification  system  based  on  integrated  biological  and   environmental  attributes  (e.g.,  CART  univariate  analysis)   • Need  to  adjust/optimize  taxonomic  resolution  and  environmental  spatial  scale   • Consider  the  purpose  of  a  classification  system…are  the  number  of  classes  workable?   • Use  an  existing  classification  scheme?  (one  of  these  existing  ecoregions,  etc)   Major  Discussion  items/concerns/questions:   Some  comments  included:   • Instead  of  doing  clustering  and  moving  on  to  flows,  now  we’re  doing  back  and  forth  between   the  two  to  get  the  clusters  related  to  flow  variables,  so  it  gets  a  little  more  complicated   • In  the  end  it  will  be  a  fairly  simple  set  of  classes,  like  2-­‐3   • Its  important  to  capture  in  the  report  that  the  results  show  a  lack  of  ability  to  have  very  defined   categories,  so  other  people  don’t  have  to  go  back  and  do  this   • There  is  some  chance  we’ll  decide  we  can’t  classify  rivers  and  streams  in  NC  in  a  way  that   provides  clear  direction  on  how  to  set  ecological  baseline  (which  is  an  accomplishment)   • How  to  set  an  ecological  baseline  without  classification?     Decisions  Made:    None   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  4  of  51         Proposed  Actions  or  Identified  Decisions  to  be  made:      None:   TITLE:  SARP:  River  Classification  Framework     Presenter:    Mary  Davis   Mary  Davis  provided  a  presentation  on  the  classification  framework  developed  for  the  Southern   Atlantic  Conservation  Cooperative  (SALCC).    We  are  not  proposing  a  classification,  but  providing  a   classification  framework.    We’re  giving  attributes  that  can  be  used  in  any  number  of  ways.      They   looked  at  a  number  of  variables  to  use  for  classification.    They  decided  on  size  class  and  flow  variability.     Size  class  is  based  on  basin  area  and  flow  variability  (based  on  median  daily  variability).    They  found   using  these  that  it  follows  eco  region.    She  provided  examples  of  how  classifications  are  used,  with   Michigan  and  the  Potomac  watershed  as  examples.   Major  Discussion  items/concerns/questions:   Some  comments  included:   • Using  physiographic  region,  size  and  variability  gets  down  to  as  few  variables  as  possible,  which   may  help  us  move  forward.       • I  think  this  work  is  pointing  us  in  a  similar  direction-­‐  we’re  not  that  different  from  where  other   folks  have  trod,  it  is  all  coming  back  to  basics.     Decisions  Made:  None     Proposed  Actions  or  Identified  Decisions  to  be  made:      None:       TITLE:  Review  of  March  19,  2013  Recommendations  List  Developed  by  the  EFSAB   The  EFSAB  reviewed  the  recommendations  brainstormed  at  the  March  19  meeting.  As  a  result  of  this   review,  a  subcommittee  was  established  to  organize  and  rewrite  the  recommendations  list.  The  list  as   brainstormed  was  a  composite  of  opinions,  processes  for  getting  at  recommendations  as  well  as  partial   recommendations.  The  subcommittee  is  scheduled  to  meet  May  1  and  will  circulate  their  discussions   to  the  larger  EFSAB  before  the  May  14,  2013  meeting.             Decisions  Made:   A  subcommittee  is  set  up  to  organize  and  rewrite  the  recommendations  generated  from  the  March   2013  meeting.  The  group  will  meet  May  1,  2013.  An  invitation  will  be  sent  to  those  EFSAB  members   who  were  not  in  attendance.     Proposed  Actions  or  Identified  Decisions  to  be  made:       Review  and  sort  the  recommendations  generated  from  opinions,  process  for  recommendations,  and   reword  partial  recommendations  into  recommendation  language.         TITLE:    Combining  the  Concepts  of  Eco-­‐deficit  and  Sustainability  Boundaries:    A  Trial  Balloon     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  5  of  51       Presenter:  Chris  Goudreau     Chris  Goudreau  presented  a  trial  balloon  which  proposes  combining  concepts  from  the  papers  of   Richter  et  al.  (2011)  and  Vogel  et  al.  (2007)  to  determine  ecological  flows.    This  approach  could  be  used   with  or  without  classification.    Chris  suggests  applying  sustainability  boundaries  to  eco-­‐difference   curves.    The  EFSAB  would  need  to  decide  what  the  acceptable  deviation  from  unaltered  flow  would  be,   but  when  the  eco-­‐difference  from  a  proposed  withdrawal  exceeds  that  deviation,  that  withdrawal   might  compromise  the  ecological  flow.    Another  way  to  do  it,  which  would  be  more  stringent,  is  to  say   that  if  a  certain  part  of  the  curve  is  outside  of  that  x%  band,  then  that  would  indicate  that  the   proposed  withdrawal  might  compromise  the  ecological  flow.     Major  Discussion  items/concerns/questions:   • Can  you  talk  a  little  bit  more  about  the  importance  of  not  looking  at  seasonality  versus  looking   at  seasonality?    Because  one  of  the  concerns  I  would  add  is  that  that  critical  period  maybe  in   September.    R:    Yes,  the  example  I  have  up  here  is  January,  so  I  would  think  you  would  want  to   do  it,  say,  like  on  a  monthly  or  at  least  on  a  seasonal  basis,  not  on  an  annual  basis.   • This  is  a  very  sophisticated  strategy  for  combining  a  presumptive  standard  with  the  eco-­‐ difference  concept,  and  I  really  like  it.    The  problem  is  that  we’ll  have  the  same  problem  with   this  as  we  would  with  any  presumptive  standard,  and  that  is  making  the  case  that  a   presumptive  standard  answers  the  legal  question  of  how  the  eco-­‐system  will  react,  respond.   • As  part  of  the  BEC,  is  this  one  of  the  metrics  that  RTI  is  looking  at  in  terms  of  trying  to  correlate   biological  condition  to  degree  of  hydrologic  alteration  information.    I  don’t  know  if  eco-­‐change   is  one  that  you  (RTI)  had  looked  at  yet.  R:    We’ve  calculated  it  but,  yes  we’re  using  it.    We  have   eco-­‐surplus,  eco-­‐deficit,  eco-­‐change,  and  the  eco-­‐deficits  and  the  eco-­‐surpluses  are  expressed   on  an  annual  basis  and  on  a  seasonal  basis  for  the  four  seasons  that  you  used  for  PHABSIM.   • What  if  you  relate  biology  and  you  find  out  that  the  biology  itself  is  plus  or  minus  30%?   • Can  you  show  us  some  of  the  smaller  stream  systems  or  wonder  what  those  implications  might   be?    How  do  we  get  to  that  point?   • Could  RTI  generate  these  graphs  for  a  number  of  sites?    R:  They  already  have  them.   • There  are  different  sustainable  boundaries  for  the  different  drainage  basin  sizes.    So  depending   on  how  much  water  is  actually  available,  you’ll  have  different  percentages  around  that   sustainable  boundary  that  you  could  withdraw  in  order  to  stay  within  a  range  that  would  still  in   theory  protect  your  ecological  integrity.   • The  eco-­‐deficit  analysis  is  part  of  the  BEC  analysis  for  ecological  flows.     Decisions  Made:  None     Proposed  Actions  or  Identified  Decisions  to  be  made:        The  range  of  acceptable  deviation  from  unaltered  flow  to  use  if  the  sustainable  boundaries   approach  were  used.    Seeing  results  of  this  approach  on  some  smaller  streams,  perhaps  ones  that  also  have  PHABSIM   sites.         Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  6  of  51       TITLE:  A  Proposed  Process  and  Report  Format     Presenter:  Sam  Pearsall   Sam  proposed  a  trial  balloon  for  process  and  a  report  format:   1. Classify  the  rivers  and  streams  of  NC.    This  classification  should  include,  at  the  absolute   minimum,  classes  distinguishing  hydrologically  distinct  physiographic  regions. 2. For  each  class,  determine  which  variables  are  the  most  important  (characterize  the  class).    Base   these  on  biological  responses  to  variations  in  flow.    Include  all  available  IFIM  /  PHABSIM  data.   3. For  each  class,  determine  what  the  ecological  baseline  is.    This  should  be  based  on  the  most   sensitive  biota  for  which  we  have  adequate  data.    The  ecological  baseline  should  consist  of: a. A  subdivision  of  the  year  into  relevant  "seasons."    These  will  vary  from  class  to  class b. A  target  flow  for  each  season.    This  should  be  expressed  as  a  %  of  inflow  defined  at  the   catchment  level;  the  most  powerful  family  of  strategies  demonstrated  by  IFIM  work.   c. A  band  of  allowable  variation,  or  alternatively,  specification  about  frequency,   magnitude,  and  duration  of  excursions  from  this  base  flow  that  will  not  cumulatively   violate  the  definition  of  ecological  integrity.     Major  Discussion  items/concerns/questions:   • You’ve  got  the  question  mark  beside  “Classify”  but  you  don’t  have  one  beside  the  flow  and   biological  relationships,  and  that  seems  to  be  as  much  in  question  as  the  first  one  does  to  me.     R:    I  think  we’re  definitely  seeing  biological  responses  to  flows.    Whether  we’re  able  to  sort   those  into  classes  or  whether  we  have  to  treat  them  individually,  remains  to  be  seen.    But  we   know  and  the  data  support  the  notion  that  organisms  respond  to  flows.     • So,  when  are  those  results  coming?    R:    As  the  result  of  an  additional  investment  from  state   agencies,  RTI  should  be  able  to  produce  results  by  August.     Decisions  made:  None     Proposed  Actions  or  Identified  Decisions  to  be  made:    None       TITLE:  DWR’s  Trial  Balloons     Presenter:  Fred  Tarver     DWR  proposed  3  trial  balloons:   1. Use  80%  of  inflow  as  the  flow  by  requirement,  statewide  for  now.   2. Use  40%  of  annual  average  flow,  statewide  for  now.   3. Use  monthly  median,  statewide  for  now.   Fred  noted  that  these  are  all  based  on  PHABSIM  in-­‐stream  flow  studies,  which  is  a  widely  accepted   approach,  but  it  is  based  on  habitat.    You  have  to  assume  that  if  you  create  the  habitat,  the  biota  will   be  there.    He  also  noted  that  the  charts  he  looked  at  are  in  the  Piedmont,  so  he  is  proposing  to  run   PHABSIM  sites  in  the  mountains  as  well.         Using  80%  of  in-­‐flow  a  certain  number  of  guilds  are  below  the  20%  loss  of  habitat.    Using  40%  of  annual   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  7  of  51       average  and  monthly  median  produce  similar  losses  of  habitat.    Monthly  median  and  80%  of  in-­‐flow   maintain  variability  in  flows  mimicking  a  natural  hydrograph,  although  40%  of  annual  average  is  more   of  a  flat  line.     Major  Discussion  items/concerns/questions:   • If  we’re  going  to  use  a  flat  80%  of  flow  by  on  the  basis  of  some  geographic  unit  whether  it’s  a   basin  of  some  order,  it  makes  sense  to  me  that  that  percent  of  flow-­‐by  perhaps  should  vary   according  to  season.    There  may  be  times  when  80%  may  be  inadequate.   • But  isn’t  that  percentage,  when  you  run  it  through  the  model,  that’s  a  daily  time  step.    Say  it’s   20%  of  inflow,  so  if  it’s  20%  of  inflow,  it  doesn’t  matter  if  it’s—it’s  not  a  seasonal  or  monthly   thing,  right?    The  percentage  of  flow-­‐by  is  done  on  a  daily  time  step.   • It  seems  to  me  that  the  department  has  suggested  the  best  member  or  a  member  of  each  of   the  three  large  families  of  implementation  strategies  and  in  each  case  they’ve  recommended   an  annual  approach.    I’m  thinking  that  a  seasonal  approach  has  merit.   • If  you  get  more  data  and  it  says  you  need  to  do  the  Piedmont  differently  from  Mountains,  you   can  potentially  have  different  numbers  for  those  two.   • If  you  can’t  show  that  similar  habitats  respond  to  flow  in  the  same  way,  you  can’t  talk  about   statewide  application  using  this  method,  in  my  mind.   • In  either  the  Piedmont  or  the  Mountains,  what  we’ve  tried  to  do  is  run  enough  different  habitat   suitability  curves  through  the  program  so  that  we’ve  covered  anything  that  would  be  there.     Then  going  further,  you  use  the  most  limiting  species  or  guild  and  if  we’ve  got  habitat  for  it,   everything  else  is  okay.   • So  a  suggestion  might  be  taking  a  flow  by  approach,  but  then  having  some  sort  of  threshold   number.   • We  need  to  have  what  constitutes  an  allowable  excursion  and  how  often  can  you  have  one?   • I  feel  like  a  monthly  median  is  kind  of  a  nice  number.    If  you  model,  it  looks  like  you’re  cuttng  it   off  at    some  kind  of  flat  line,  but  the  reality  is  it  would  be  highly  variable,  and  the  amount  of   water  that  you  are  shooting  for  in  September  is  going  to  be  higher  than  the  80%  flow  by  would   be.     Decisions  made:  None     Proposed  Actions  or  Identified  Decisions  to  be  made:       • Run  PHABSIM  in-­‐stream  flow  studies  on  mountain  sites.           II.    April  16,  2013  -­‐    Meeting  Orientation  and  March  19,  2013  -­‐    Meeting  Summary   Approval     Members  and  alternates  of  the  Ecological  Board  Science  Advisory  Board  introduced  themselves  and   their  affiliations.    Guests  in  attendance  and  the  facilitation  team  also  introduced  themselves.   Everyone  was  reminded  to  sign-­‐in  who  attended  the  meeting.     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  8  of  51         A  brief  orientation  was  conducted  of  the  meeting  facilities  (restrooms,  concession)  and  available   technology  (webinar).  Members  and  alternates  are  encouraged  to  sit  at  the  main  meeting  table  and   guests  at  tables  away  from  the  main  meeting  spaces.  During  discussions  of  the  members  and   alternates,  guests  may  comment  once  members  and  alternates  have  completed  their  comments  and   questions.  During  small  group  work,  guests  can  also  participate  in  small  group  discussions  but  may   not  dominate  the  time.  Everyone  is  asked  to  ensure  that  space  is  created  for  others  to  engage.  From   time  to  time,  the  facilitators  will  conduct  a  straw  poll  to  determine  the  current  level  of  support  for  an   idea  or  what  additional  information  is  needed,  not  necessarily  for  a  final  decision.       The  EFSAB  approved  the  March  19,  2013  meeting  summary  with  the  change  requested  to  the   following  section  to  read  as:       In  Lieu  of  Classification  Approaches    -­‐edits  were  made  to  the  following  comment  to  ensure  it   accurately  conveyed  the  author’s  intent.  Item  #20  (April  16,  2013)     If  we  get  to  a  specific  point  on  a  graph  as  a  recommendation,  we  need    to  provide  justification  for   reaching  that  conclusion.    For  example,  if  the  approach  uses  PHabsim,  I  would  need  to  see  validation   that  the  habitat  modeling  approach  actually  reflects  what  is  going  on  [with  the  biota].    That’s  what  I   need  to  get  some  comfort  with  recommending  a  discrete  flow  boundary.     The  agenda  for  the  meeting  was  introduced.  The  meeting  objectives  as  presented  included:     • Introduction  of  the  Draft  Framework  for  Recommendations—Results  of  the  March  Brainstorm   • Presentation:    Preliminary  Results  of  the  BEC—Fish  Classification  and  Methods  for  Optimizing   Fish  &  Macro-­‐invertebrate  Classes     • Presentation:    Preliminary  Results  of  the  BEC—Macro-­‐invertebrate  Classification   • Presentation:    SARP:    River  Classification  Framework   • Debriefs  of  the  Presentations   • Results  of  the  Recommendations  Brainstorm  at  the  March  19,  2013  Meeting   • Introduction  of  Trial  Balloons   • Next  Steps  and  Agenda  for  May  14,  2013  Meeting   The  process  for  discussing  and  seeking  consensus  on  a  proposal  was  presented  in  February  as  the   following:   1. Record  each  proposal  separately  for  consideration  and  discussion   2. Check  for  understanding-­‐what  questions  do  we  have?  do  we  all  understand  the  proposal  in  the   same  way?   3. Revise  proposal  as  needed     4. List  levels  of  support  from  charter     a. Level  1:  Endorsement  (I  like  it)   b. Level  2:  Endorsement  with  a  minor  point  of  contention  (basically  I  like  it)   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  9  of  51       c. Level  3:  Agreement  with  reservations  (I  can  live  with  it)   d. Level  4:  Stand  Aside  (I  don’t  like  it  but  I  don’t  want  to  hold  up  the  group)   e.Level  5:  Block  (I  cannot/will  not  support  the  recommendation,  decision,  or  proposal)   5. Poll  for  level  of  support  of  each  proposal  –  what  is  your  level  of  support?     6. Record  level  of  support         III.  Preliminary  Results  of  the  BEC—Fish  Classification,  Methods  of  Optimizing  Fish  and   Macro-­‐invertebrate  Classes   Presenters:    Jennifer  Phelan  and  Phillip  Jones,  RTI;  Tom  Cuffney,  USGS     (Note:  this  presentation  contained  44  slides,  which  are  posted  on  the  ncwater.org  website.    This   summary  does  not  contain  all  of  the  slides,  but  a  select  few  to  help  facilitate  major  points).     Jennifer  Phelan   We’re  providing  an  update  of  where  we  are  on  the  BEC  project.    This  is  a  project  collaborative  with   USGS  and  RTI.    Phillip  Jones  and  Lauren  Patterson,  myself  and  Tom  Cuffney.    Its  producing  interesting   though  maybe  not  very  clear  results.    We’ll  present  some  preliminary  findings.    Also  funded  by  DWR   and  WRC.   So  want  to  refresh  memories  about  project  and  why  we’re  doing  it.  The  biofidelity  analysis-­‐  purpose   was  to  link  biology  to  stream  classes.        We  found  stream  classifications  systems  based  on  flow  metrics   (EFS  and  McManamay)  could  not  be  extrapolated  beyond  catchments  with  USGS  gages   • 49%  to  64%  match  between  classifications  based  on  USGS  gage  versus  WaterFALL  modeled   hydrologic  data   • ~  270  USGS  gages  in  NC     • ~70,000  NHD+  catchments  (that’s  a  challenge  obviously)   • Streams  class  can  change  depending  on  period  of  record  used  to  determine  classes   Even  if  you  used  same  data  source,  and  changed  period  of  record,  you  can  change  stream  classes.    That   is  another  problem  of  using  flow  based  classification.   Se  we  concluded  we  need  a  classification  system  that   • Is  not  based  on  sensitive  threshold  values   • Is  consistent  and  reproducible  using  USGS  stream  gage  and  modeled  data   • Is  easy  to  understand  and  implement   • Can  be  applied  throughout  state   • Captures  the  distribution  of  aquatic  biota  in  North  Carolina   Based  on  these  needs  we  developed  the  Biological-­‐  Environmental  Classification  project  with  3   objectives  (which  correspond  to  3  steps  of  the  project):   1. Develop  a  stream  classification  system  based  on  geographical  assemblages  of  aquatic  biota  (fish   and  benthos)  and  associated  environmental  (physiographic  and  hydrologic)  attributes  –   Biological-­‐Environmental  Classification  (BEC)  system   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  10  of  51       2. Determine  flow–biology  response  relationships  for  each  BEC  class   3. Determine  and  link  significant  flow  metrics  (and  associated  flow–biology  relationships)  to  each   BEC  class  to  support  determinations  of  ecological  flow     Step  1:  Determine  BEC  classes  based  on  aquatic  biota  assemblages  and  environmental  characteristics   Tom  and  Phillip  have  been  working  on  Step  1,  they  will  present  preliminary  results  of  where  we  are   today.    I’ll  hand  it  over  to  Tom  to  talk  about  where  we  are  from  the  environmental  and  benthic   perspectives,  then  will  hand  off  to  Phillip  about  fish  and  recommendations  about  where  we  go  from   here.   First  thing  is  we  looked  at  classification  of  environmental  attributes  and  how  those  divide  among  the   states.    We  had  about  3500  sites  across  the  country,  1700  are  invertebrate  sites,  860  are  fish  sites,  RTI   put  in  another  900  random  points  to  ensure  there  would  be  good  coverage  across  the  state.    As  you   see  from  this  map  we  do  have  good  representation  of  environmental  attributes  across  the  state.     In  terms  of  environmental  factors  that  could  be  extracted  by  GIS  there  were  17  that  we  had  to  work   with.   1. NHD  drainage  area-­‐  it  divides  basins  into  small  sections  and  they  accumulate  together   2. Cumulative  drainage  area   3. NHD  slope   4. Slope   5. Elevation   6. Minimum  elevation   7. Relief  (max-­‐min   elev)   8. %  flat  land  (<1%   slope)   9. %  flat  low  land   10. %  flat  uplands   11. Precipitation   12. Evapotranspiration   13. Precip-­‐Evapotranspiration   14. Temperature   15. Sinuosity   16. Aquifer  permeability   17. %  sand  in  soils   First  thing  we  did  was  look  at  it  in  terms  of  correlation  matrix.    These  are  just  the  correlation  variables,   the  highlighted  ones  are  strongly  correlated  with  each  other.    One  of  the  dominant  features  of  course   is  elevation  which  dictates  a  lot  of  the  values  for  other  parameters.    In  terms  of  doing  the  clustering  we   wanted  to  pull  out  a  subset  of  variables  that  are  not  correlated  with  each  other.  What  we  used  was   absolute  value  of  >    .7  and  came  up  with  6  environmental  variables  that  summarize  this  environmental   matrix.   • Cumulative  drainage  area   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  11  of  51       • Sinuosity   • Precipitation     • %  Sand  in  soil   • Elevation     • NHD  slope   What  we  also  did  was  go  back  and  relate  the  full  environmental  matrix  to  reduced  matrix.  This  is  what   is  known  as  a  RELATE  Analysis.    These  are  distributions  of  the  permutations  test,  this  is  a  permutations   test.  This  is  the  correlation  to  the  actual  data.    Two  things  that  came  out  of  this  is  that  there  is  no   overlap  so  these  are  significantly  different  as  you  would  expect  and  also  you  have  a  pretty  high   correlation.    Bottom  line  is  that  the  reduced  matrix  is  pretty  well  representing  the  full  matrix  even   though  we’re  dealing  with  less  than  half  the  variables.   Cluster  analysis:  Environmental  Variables  involved:   • Partitioning  around  medoids  (PAM)  which  is  a  form  of  K  means  clustering   • Standardized  data  (mean  =  0,  sd  =  1)     • Euclidean  distance   • Examined  2-­‐60  clusters-­‐  want  to  use  environmental  clusters  and  relate  them  to  biology   • Average  silhouette  width  used  to  determine  “best”  clustering  for  environmental   • Box  plots  of  variables  in  “best”  clustering  to  get  an  idea  of  what  is  really  different  among  these   clusters   This  is  output  from  PAM  analysis-­‐  average  silhouette  width,  it  tells  us  how  distinct  the  clusters  are  from   another  (slide  12).    In  this  case  I  truncated  it  to  30.    You  can  see  the  cluster  values  peaked  here  at  .34     That  comes  out  to  being  our  best   number  of  clusters  for  these  env   variables.     • 0.71-­‐1.00:    Strong  structure   • 0.51-­‐0.70:    Reasonable   structure   • 0.26-­‐0.50:    Weak  structure   • <0.25:    No  structure   So  that  means  this  is  weak  structure   in  these  data.    This  isn’t  unusual  it   means  the  edges  of  cluster  are  fuzzy.     These  data  are  not  breaking   distinctly,  they  grade  one  into   another.    Not  unexpected.    A  couple   examples  of  the  box  plots.    One  of   the  things,  elevation  which  is  driving  everything  in  here  one  of  the  most  important  variables.    Three  of   the  clusters  (3,4,5)  have  high  average  or  median  elevation,  and  2  that  are  intermediate  and  2  that  are   low.    This  is  about  the  best  differentiation  that  we  had.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  12  of  51       Then  here  is  the  NHD  Drainage  Area  which   was  one  of  the  worst  we  had.    Similar  across   the  board,  what  is  distinctive  among  these   are  these  outliers.       You  can  go  back  to  the  data  and  look  at   Characterization  of  Clusters,  look  at  low,   medium  high  (slide  15).    We  can  break  these   things  out,  put  them  on  a  map.                 These  are  the  7  groupings  here,  truly  there   is  kind  of  a  mountain  (which  divides  into  2  groups),  piedmont,  coastal  plain.    What  is  strange  is  that  this   class  1,  which  kind  of  occurs  everywhere.    That  doesn’t  seem  reasonable.    I  don’t  have  a  whole  lot  of   confidence  that  this  best  clustering  is  very  representative.   Q:    what  is  1?   R:    See  Characterization  of  clusters,  Cluster  1     What  you  are  seeing  is  a  catch  all  that  doesn’t  fit   into  anything  else  falls  into  that  category.    So   the  other  thing  to  point  out  are  the  number  of  a   priori  classifications  that  already  exist  out  there:   • U.S.  EPA  Omernik  Ecoregions  III  and  IV   • USFS  Bailey  Ecoregions:  Provinces  and   Sections   • Fenneman’s  physiographic  Provinces  and   Sections   • USGS  Wolock’s  hydrologic  landscape   regions   • Ecological  Drainage  Units   • We  also  broke  into  stream  size  drainage  area  in  km2:     • X  ≤  10     • 10  <  X  ≤  100   • 100  <  X  ≤  500   • 500  <  X  ≤  1000   • X  >  1000   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  13  of  51       We  have  16  a  priori  classifications  we  can  look  at  as  well  as  the  classification  that  we  derived.    The   stream  size  is  arbitrary-­‐  was  my  break  down  by  drainage  area.    Its’  something  we’d  like  to  play  with.    If   anyone  has  feedback  on  better  breakdowns   I’d  like  to  hear  it.    I  looked  at  an  Analysis  of   Similarity,  which  is  a  multivariate  ANOVA,   working  with  ranked  classes  instead  of   quantitative.    What  you  are  looking  at  is  R   statistics-­‐  the  higher  the  R  the  higher  the   difference,  or  the  greater  the   correspondence  of  the  classes    (slide  18).     This  is  our  best  classification  for  the   environmental  variables  (PAM  Cluster  7?).       The  ones  that  are  pretty  high  are  Ecoregion   III,  Fenneman’s,      Ecological  drainage  units   did  not  work  very  well.    We  have  choices  of  a   priori  classifications,  PAM  classifications.     Moving  on  to  classification  of  invertebrates.     Classification  based  on  invertebrate  biota,  presented  by  Tom  Cuffney   We  had  1700  sites  to  begin  with,  had  to  toss  some  out  got  about  1044  that  we  used  in  the  analysis.     Looking  at  correspondence  of  invertebrates  with  a  priori  and  the  environmental  clusters  we  derived.   Characteristics  of  invertebrate  data  used:   • Sites  rated  by  DWQ  as     o Excellent,  Good,  or  Good-­‐Fair     o Standard  qualitative  or  their  swamp  methods  (these  provide  best  representation  of   entire  community)   • Most  recent  data  for  each  site   • Ordinal  scale  data  (unlike  the  fish  data.    This  puts  some  limitations  on  the  analysis,  and  is  why   we’re  using  ANOSIM)   o Absent  <  rare  <  common  <  abundant   o Coded  as:  0,  1,  3,  and  10   o ANOSIM  (MANOVA  for  ranked  data)   • Eliminated  rare  taxa:  occur  <  5  sites  won’t  influence  data   • Lowest  taxa  level:  Genus    (this  data  is  also  used  for  a  study  on  DE  River,  allowed  us  to  reduce   down  to  490  taxa)   • Ambiguous  taxa  resolved,  taxa  harmonized   These  are  the  environmental  variables,  PAM  clusters  from  2-­‐  60.    Those  PAM  clusters  applied  to  the   invertebrate  data  and  seeing  how  well  it  differentiates.    What  we  find  here  is  that  it  doesn’t   differentiate  very  well  at  all  (slide  22).    So  there  is  not  a  very  good  correspondence,  in  other  words  the   cluster  we  were  developing  with  environmental  data,  are  not  good  at  explaining  patterns  in  the   biological  data.  I  highlighted  the  7th  one  here,  this  was  our  best  environmental  differentiation  and  its   not  very  good  for  invertebrates.    If  you  look  at  the  a  priori  classifications  in  reference  to  the   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  14  of  51       invertebrates  rather  than  environmental,  this  is  our  PAM  clustering  did  not  work  very  well.    There  was   a  small  tendency  to  pick  up  with  drainage  area  was  added,  which  is  different  from  the  environmental.     All  in  all  the  environmental  clustering  is  not  as  good  as  what  we  are  getting  with  the  a  priori   classifications.     So  then  we  looked  at  invertebrate  clustering  itself  with  multiple  possible  clustering  methods   • K-­‐means:  uses  Euclidean  distance  and  was  not  appropriate  due  to  nature  of  the  biological  data   • PAM:  Bray-­‐Curtis,  very  low  silhouette  values  (low  structure  in  the  data)   • Hierarchical  clustering  (Bray-­‐Curtis):   o Agglomerative:  you  start  with  sites  separate  and  then  put  them  together,  it  had  many   small  clusters  (problematic)   o Divisive  hierarchical  clustering:    what  are  “best”  clustering?       • Examined  2-­‐60  clusters   • ANOSIM  to  assess  correspondence  between  clusters  and  invert  data  (similarity  matrix)   Here  is  an  example  of  the  PAM  clustering  and  why  we  dropped  that  (slide  25).    These  are  supposed  to   peak  at  some  point  but  instead  drops  down.    There  is  something  going  on  here  with  the  PAM  clustering   analysis  and  the  introduction  of  Bray  –Curtis  similarity  matrix.    Something  is  not  right,  this  says  there  is   no  structure  in  the  data  but  if  you  do  a  multidimensional  scale  you’ll  see  there  is  structure  in  the  data.     We  did  take  the  divisive  clustering,  this  is  the  invertebrate  clustering  now  applied  to  the  environmental   data,  what  we  had  hoped  to  see  is  that  this  peaked  somewhere  you  and  would  get  a  peak  that  would   identify  what  number  of  clusters  you  should  use  to  match.    What  we  get  instead  is  an  asymptotic   relationship.  It  peaks  at  18  being  the  best  one.    So  using  the  invertebrate  clusters  to  id  clusters  within   the  environmental  data  is  not  better  than  the  use  of  environmental  clusters  to  identify  clusters  within   the  invertebrate  data.    So  what  next?     Next  thing  is  to  move  on  and  talk  with  Phillip  about  this  approach  and  this  is  where  we’re  headed,  to   more  directly  link  biology  with  environmental  data  by  going  to  CART  (classification  and  regression  tree)   analysis  and  regression  trees  so  you  can  develop  models  to  try  to  define  clusters.    So  these  sites  here   (slide  27)  have  <242.9  meters,  these  are  greater  than,  they  continue  to  divide  so  you  are  directly   linking  biology  to  the  environmental.    This  has  pluses  and  minuses,  you  may  ask  why  we  didn’t  start   with  this.    This  is  a  univariate  method,  which  means  you  have  to  take  the  community  data  and  reduce   it  to  a  univariate  value,  there  are  hundreds  of  ways  to  do  that.    So  now  instead  of  looking  at  a  couple   models  we’re  looking  at  many  models  in  order  to  understand  the  data  structure.    It  becomes  more   complicated,  though  it  is  now  directly  relating  biology  to  environmental  data.    If  we  look  at  this  again,   the  a  priori  clusters  and  then  the  ones  we  get  from  CART  analysis,  we’re  getting  things  on  a  level  of   what  we  got  before,  which  you’d  expect  since  these  are  derived  form  the  data.    In  other  words  these   sites  are  based  on  the  biology.    You  want  to  see  these  up  in  this  range  here  (slide  28).    What’s   interesting  is  that  a  lot  of  the  other  a  priori  classes  are  at  least  as  good  as  what  we  are  getting  out  of   the  CART  analysis.    If  we  look  now  at  the  number  of  classes,  this  is  an  important  thing  because  the   whole  effort  is  to  come  up  with  a  number  of  classes,  then  use  to  categorize  the  state  going  into  the   other  things.    So  if  you  have  200  classes  that  is  not  a  useful  number.    You  see    (Number  classes  slide)   that  if  you  add  in  drainage  area  you  get  over  70,  a  much  better  job  here  of  controlling  the  number  of   classes  that  will  be  statistically  meaningful,  with  the  CART  analysis.    The  other  thing  to  look  at,  when   you  do  these  clustering  and  come  up  with  overall  metric  to  tell  globally  if  you  have  statistical   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  15  of  51       significance,  then  you  can  look  at   pairwise  comparisons.    You  find   you  have  a  lot  of  insignificant   pairwise  comparison.    When  you   do  CART  analysis  it  means  you   don’t  have  that.    There  are   advantages  with  going  with  CART   analysis.   Next  steps  for  invertebrate   analyses   • Derive  invertebrate   metrics  (aggregations  of   species  attributes)  with   emphasis  on  those   sensitive  to  flow  (e.g.,   filter-­‐feeders,  collector-­‐ gatherers).    Be  smart  since  there  are  many  to  choose  from.   • Directly  related  invertebrate  metrics  to  environmental  variables  (CART)  to  develop  integrated   classifications   • Relate  invertebrate  metrics  to  flow  variables:   o Flow  surplus/deficit  and  IHA  metrics  (to  communicate  with  other  people  doing  this)   o CART  analysis  (does  good  job  identify  important  flow  variables)   o Analyses  (e.g.,  quartile  regression)  to  look  at  flow  relationships    Within  classes    State-­‐wide   • Repeat  analyses  using  metrics    derived  from  species  level  as  opposed  to  genus   Classification  based  on  Fish,  presented  by  Phillip  Jones,  RTI   I’ll  step  through  analysis  for  fish  data,  very  similar  methods  to  what  Tom  presented,  some  differences   because  data  was  different.    Here  is  a  map  of  the  sample  sites  for  fish.    Main  thing  to  point  out  that  it  is   a  little  lighter  in  the  coastal  plain.   Data  Description  and  Formatting   • Took  most  recent  sample  at  858  unique  XY  coordinate  locations   • Count  data  at  species  level   • Data  was  log  transformed,  because  a  number  of  species  that  have  hundreds  to  thousands  of   collections.       • Species  observed  at  <5  sites  were  removed   • Sample  locations  with  no  fish  were  removed   • Bray-­‐Curtis  method  used  to  calculate  dissimilarity  matrix   Analytical  Approach   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  16  of  51       • Environmental  Classifications   o Associate  sample  locations  and  community  data  with  (what  Tom  called  a  priori)  eco-­‐ region  level,  drainage  class,  and  USGS-­‐derived  environmental  clusters   o Test  explanatory  power  of  each  classification  (PERMANOVA)-­‐  similar  to  ANOVA  but   doesn’t  make  same  assumptions   • Biological  Classification   o Use  community  data  to  create  biology-­‐based  groups  with  PAM  and  hierarchical   agglomerative  techniques   o Test  significance  and  explanatory  power  using  a  number  of  metrics  (Silhouette  width,   multi-­‐scale  bootstrap  re-­‐sampling,  PERMANOVA)     First,  this  looks  at  species  data  in  terms  of  environmental  classification  (slide  36).    This  is  assigning  class   based  on  x-­‐axis,  then  looking  at  explanatory  value.    You  can  see  they  are  low,  best  ones  are  close  to  .4.     The  best  one,  ecological  drainage  unit,  was  based  on  fish  evolutionary  lineage,  so  its  not  too  surprising   that’s  the  best  for  fish  data.    You  can  see  its  comparable  to  Omernick  Level    IV.    USGS  is  on  the  right   about  level  with  second  tier  (~.2  value).    Looked  at  some  drainage  schemes,  they  were  consistently   very  low,  did  not  have  much  power.       Next  step  looked  at  just  using  biological  data  where  there  were  groups  that  shook  out,  looking  at   species  information.    Here  are  results  for  the  PAM  analysis,  the  results  were  not  good  (slide  37).    I  used   it  for  raw  data  and  transformed  to  matrix.    In  both  cases,  these  values  tell  you  is  there  is  not  a  lot  of   structure  in  the  data  that  is  identified  by  this  approach.      Similar  to  what  Tom  found  with  same   methodology.   Then  did  another  approach  called  Hierarchical  clustering,  a  nice  feature  is  you  can  do  a  multi-­‐scale   bootstrapping  that  gives  you  a  p  value  for  the  clusters.    Otherwise  this  is  subjective,  its  up  to  you  to   define  how  many  groups  you  want  to  see,  you  can  put  any  number  you  want.      So  when  doing   resampling,  I  found  62  clusters  out  of  858  possibilities  that  met  standard  significance  test  of  alpha-­‐0.5.     You  can  see  they  are  clustered   pretty  far  down  on  the  bottom,  so   pretty  high  resolution  in  terms  of   data,  I  mean  if  you  had  2   groups…this  is  saying  there  are   some  significant  groups,  but  they   tend  to  be  small,  with  high   numbers.    This  is  an  example  of  8   (slide  39-­‐  shown),  the  rectangles  on   each  of  the  cluster  groups.       This  is  an  example  of  what  you  find   to  be  statistically  significant,  to  give   a  sense  of  scale.    One  thing  to  get   across,  even  though  there  is  a   difference  between  statistical   significance  and  ecological   significance,  so  even  just  using   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  17  of  51       coarse  resolution  number  of  8,    I  broke  out  mean  and  median  environmental  values  for  the  8  groups,   there  is  nothing  there  that  seems  unusual.    You  can  see  how  elevation  and  slope  would  influence  the   biology  you’d  find  at  these  sites.    There  are  ways  you’d  use  this  type  of  analysis  to  talk  about  fish   biology  and  get  results  that  are  reasonable.    Just  to  show  you  geographic  distribution  of  the  groups,   this  is  a  density  plot  of  the  8  clusters,  you  can  see  it  falls  out  how  you’d  expect,  see  Sandhills  and   Coastal  Plain,  Piedmont,  then  type  clusters  in  higher  resolution.    Even  though  resolution  was  quite   above  statistically  significant  threshold,  the  results  are  pretty  reasonable.   So  I  added  the  8  group  cluster  analysis  to  the  graph  I  showed  earlier  showing  explanatory  power.    This   time  the  clusters  showed  better  than  a  priori  methods,  also  added  the  red  bar-­‐  how  much  explanatory   power  the  number  of  clusters  give  you.       That’s  it  for  fish.    There  are  a  couple  other  things  you  can  do  with  cluster  analysis.   • Incorporate  select  environmental  variables  into  biological  clustering  process  (instead  of  using   just  species  data  into  matrix  for  clustering-­‐  get  better  results  and  more  explanatory  power)   • Assess  cluster  p-­‐values  in  terms  of  centers  and  multivariate  spread  (its  not  hard  to  get   significant  groups,  but  when  you  look  at  what  groups  are  characterizing,  you  see  centers  of   groups  are  very  close  together.    That’s  typically  a  function  of  how  sampling  works  and  number   of  samples  per  site.    Good  way  to  tease  out  if  clusters  are  legitimate  or  contain  the  same  info.)   • Classify  ‘best’  cluster  results  in  terms  of  environmental  variables;  assess  predictive  power  using   80/20  training/test  regime    (take  80%  of  data  and  test  how  well  it  does  using  the  20%  of  data   you  didn’t  use.    You  can  send  it  in  loops  and  do  it  many  times,  figure  out  why  they  aren’t   characterizing  very  well)   Recommendations   • Correspondence  between  independently  derived  environmental  and  biological  classification   is  weak   • Most  promising  approach  is  a  classification  system  based  on  integrated  biological  and   environmental  attributes  (e.g.,  CART  univariate  analysis)   • Need  to  adjust/optimize  taxonomic  resolution  and  environmental  spatial  scale  (for  instance   with  fish,  in  general  the  more  clusters  you  put  in  the  better  it  is  resolved  as  you  are  dealing  with   a  high  resolution  level.    Just  3-­‐4  regions  may  not  capture  that)   • Consider  the  purpose  of  a  classification  system…are  the  number  of  classes  workable?   • Use  an  existing  classification  scheme?  (one  of  these  existing  ecoregions,  etc)     Questions  (Q),  Comments  (C),  Response  (R):     Q:    Why  wouldn’t  drainage,  like  Neuse  vs  Cape  Fear  vs  Broad,  be  a  fundamental  characteristic  that   would  define  clusters?   R:    I  was  surprised  as  well  that  stream  class  was  not  useful  in  characterizing  variability.    Tom-­‐  you  found   something  similar  that  stream  size  wasn’t  useful?   R:    If  you  add  stream  size  for  the  invertebrates  it  improved  (combined  with  a-­‐priori).    Added  another   column  to  ecoregion  that  included  stream  class  or  stream  size.   C:    Not  interested  in  size-­‐  basin.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  18  of  51       R:    was  interested  in  looking  at  developing  in  the  region.    The  problem  is  if  there  is  not  a  consistent   relationship  between  drainage  size  across  all  the  sites,  you  won’t  see  a  relationship.  So  you  can  see  a   small  drainage  that  has  been  developed,  a  small  drainage  that  hasn’t  been,  and  you  wouldn’t  expect  a   drainage  covered  by  a  Wal-­‐Mart  parking  lot  to  have  same  species  assemblage  as  a  small  mountain   drainage.    They  will  have  very  different  biological  assemblage,  so  there  won’t  be  a  relationship   between  drainage  size  and  species.    One  of  hypotheses  I  had  was  looking  at  land  use-­‐  small  drainage   developed  against  small  drainage  not  developed.   C:    number  of  those  species  would  be  pretty  low,     C:    A  lot  of  species  found  in  this  analysis  are  in  multiple  basins,  not  like  you’d  have  site  fidelity  with  a  lot   of  species.    Most  occur  all  over  mid-­‐Atlantic  or  Tennessee  side,  they  won’t  fall  out.   C:    There  will  be  certain  species  that  have  different  characteristics-­‐  run  of  river  fish  vs  those  that  spawn   in  Neuse.   C:    This  is  all  wadeable  streams,  that’s  a  major  component  that  may  be  an  R  factor.   R:    One  thing  that  surprised  me  is  that  you  have  fairly  small  drainage  classes  in  coastal  plain  units  that   were  sampled.  Whereas  rivers  like  Roanoke  and  Neuse  are  not  going  to  be  sampled  with  this  data  set.     Q:    You  took  most  recent  dates  of  sampling,  did  you  go  back  and  look  at  what  years  those  were,  and  if   there  were  variability  for  years?   R:    I  have  that  information,  I  hoped  to  have  enough  sites  to  have  repeated  sampling,  but  we  would   have  lost  a  large  number  of  sampling  sites.    I  had  most  recent  year  but  didn’t  graphs  that.   C:    In  study  I  did,  I  noticed  there  were  years  were  abundance  and  frequency  were  higher,  so  that  could   be  a  factor.    It  might  be  useful  to  look  at  spread.   R:  It’s  pretty  wide.    Some  have  been  sampled  3-­‐4  times.   Q:    Are  you  planning  on  doing  anything  with  the  non-­‐wadeable  streams?   R:    I’d  love  to  but  we  don’t  have  a  lot  of  data.   C:    There’s  data  with  Marine  Fisheries,  years  of  data.   R:    It  would  be  great  to  have  that,  have  looked  at  that  as  part  of  relicensing,  but  if  you  have  a  source   you  can  provide  let  me  know  and  we  can  look  at  it.    The  only  issue  that  may  come  up  is  if  there  are   vastly  different  methodologies.   Q:    Could  you  pull  results  from  different  sampling  methods  to  come  up  with  an  index?   R:    Depends,  if  you  had  consistent  methods  for  large  streams,  you  could  have  a  large  stream  group   based  on  that  data,  and  a  wadeable  stream  group.       Q:    Did  you  make  adjustments  for  different  sample  methods  for  fish?   R:  Wadeable  streams  are  fairly  consistent,  so  we  didn’t  do  that.    It  would  be  an  issue  if  you  looked  at   other  collection  methods  of  data.   Facilitator:    we  invite  you  to  think  about  how  this  informs  the  work  of  the  EFSAB.    Thought  to  break  it   down  regarding  your  thoughts  of  what  Tom  presented,  what  excites  you,  what  is  missing  for  you,  and   how  it  informs  your  work.    We’ll  do  that  for  each  presentation.    What  excites  you?   C:    It  doesn’t  seem  to  provide  any  real  discriminatory  power  as  analyzed.    Take  home  message,  we  may   be  plugging  in  the  biological  data,  but  we  may  not  be  using  an  appropriate  metric,  using  genus  for   invertebrates  for  example,  as  opposed  to  another  characterization  of  benthos.    Is  that  accurate?     Assumption  is  if  you  plug  in  taxonomic  characteristics  it  would  provide  that  discriminatory  power,  that   doesn’t  seem  to  be  the  case.   R:    Based  on  limited  environmental  data  we  have  (pretty  limited,  16  variables,  down  to  6),  the  clusters   based  on  that  really  gives  you  now  more  ability  to  explain  the  structure  of  the  invertebrate  data  than   the  existing  a  priori  classifications.    If  we  want  more  ability  to  differentiate  we  need  to  go  to  different   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  19  of  51       methods  like  CART  analysis.       Q:    Can  you  explain  the  CART  stuff  more?    You  would  collapse  the  biological  data  for  each  site  into   some  number,  then  use  that,  there  are  100  different  ways  to  do  that?  Can  you  expand  on  that?   R:  All  the  analyses  have  handled  the  community  as  an  entity.    Now  we  will  break  it  down  and  look  at   aspects  of  the  community.    You  emphasize  different  aspects  of  the  data  set.    So  you  can  emphasize   riffle  guilds,  or  filter  feeders,  there  are  hundreds  of  those  you  could  put  together.  From  literature,  we   know  there  are  other  sets  more  sensitive  to  flow.    That’s  where  we’d  focus  initially.    There  is  also  give   and  take-­‐  look  at  data,  analysis…could  bring  in  IHA  metrics,  to  see  how  they  relate  to  some  of  these   flow  metrics  as  well,  actual  flows  we’re  talking  about  are  eco-­‐deficits.    If  we  start  screening  the  large   number  of  metrics  representing  communities,  we  may  wind  up  with  different  aspects  of  communities   responding  to  flow  changes  differently.    That’s  what  you  want.    So  I  think  that  approach  has  a  lot  of   positive  aspects,  so  instead  of  doing  clustering  and  moving  on  to  flows,  now  we’re  doing  back  and  forth   between  the  two  to  get  the  clusters  related  to  the  flow  variables  so  it  gets  a  little  more  complicated.   Q:    Regarding  scheduling  next  steps,  where  do  you  envision  this  thing  in  the  next  month  or  two?   R:    Its’  all  ongoing.    Though  I’ll  be  out  of  town  for  a  month  in  May  and  things  will  slow  for  me  (Tom).     Earliest  I  could  present  additional  work  to  the  group  will  be  in  June  (same  for  RTI?).   Facilitator:  Thoughts  on  Phillips  presentation?      Anything  that  is  encouraging?   Q:    Re.  slide  X,  I  was  thinking  drainage  basins  or  ecoregions,  makes  sense  to  me  biologically  with  my   experience  of  where  fish  are.    Was  this  any  more  explanatory?    It  gives  me  confidence  that  it  may  not   be  better  at  explaining  it,  it  is  something  about  the  biology  that  we  know   C:    One  take  home  is  that,  in  the  end  it  will  be  fairly  simple  set  of  classes.    It  may  be  real  simple,  like  2   or  3.    Maybe  we’re  at  that  point  where  we  need  to  reset  our  expectations  that  we  may  have  a  finely   tuned  system.    This  stuff  and  what  Mary  will  present  lead  me  to  think  that.   C:    That  seems  reasonable  to  me.    Also  the  folks  that  would  use  this  tool  are  going  to  appreciate  that.   C:    One  thing  that  is  important  to  capture  in  summarizing  for  report,  point  out  results  for  lack  of  ability   to  have  very  defined  categories  so  other  people  don’t  have  to  go  back  and  do  it.   C:    Something  else  about  having  simple  classifications,  BEC  project  next  steps  are  to  develop  biology-­‐ flow  relationships.  If  you  have  too  many  stream  classes,  it  defeats  your  purpose-­‐  if  you  have  many   classes  and  not  enough  data  it  is  difficult.   C:    There  is  at  least  some  chance  we’re  going  to  arrive  at  the  conclusion  that  we  cannot  classify  rivers   and  streams  of  NC  in  a  way  that  provides  clear  direction  on  how  to  set  ecological  baseline.    If  so,  we’ll   be  the  first  in  the  country  to  have  tested  the  assumption  that  you  must  classify  first,  as  rigorously  as   we  have,  and  arrived  at  that  conclusion.    It  may  be  characterized  by  some  as  failure,  but  it  is  quite  an   achievement.    So  the  thing  we  must  cope  with,  is  how  to  set  ecological  baseline  without  classification,   which  as  far  as  I  know  has  not  been  attempted.    I  think  we’re  approaching  a  good  place-­‐  either  we’ll   have  a  class  system  we  believe  in,  or  we  would  have  altered  national  paradigm,  and  will  need  a   conclusion  about  how  to  move  forward  without  classification.    One  or  the  other  will  happen  in  the  next   60  days.     IV.  Presentation:    SARP:    River  Classification  Framework   Presenter:    Mary  Davis,  SARP     We’ve  been  working  in  OK,  LA,  doing  much  the  same  thing.    Today  I’m  reporting  on  a  product  we’ve   been  developing  for  SALCC.    It  fits  in  nicely  and  it’s  not  a  bad  time  following  the  work  just  reported  on   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  20  of  51       to  step  back  and  look  at  classifications  again.    I’ve  been  coordinating  the  Southern  Instream  Flow   Network  since  2007.    We’ve  come  together  as  part  of  the  Southern  Atlantic  Regional  Partnership  (Fish   and  wildlife  organizations  in  14  states,  leveraging  resources).    Purpose  of  the  network  is  to  facilitate   protective  instream  flow  policies  and  practices  in  15  southern  states  by  providing  science-­‐based   resources  and  opening  lines  of  communication.      Today  I’ll  talk  about  the  SARP  River  Classification   Framework  and  then  spend  a  few  minutes  about  how  classification  is  used.   We  are  not  proposing  a  classification  -­‐  we’re  providing  a  classification  framework.    There  are  lots  of   attributes  that  we  can  use  to  characterize  a  particular  point  in  a  stream.    We’re  giving  you  attributes   that  can  be  used  in  any  number  of  ways.         SARP  River  Classification  Framework  Objectives:   • Characterize    streams  by  ecologically  relevant  characteristics   • Provide  common  terms  for  describing  rivers  across  the  region  (trying  to  get  beyond  drawing   lines  around  a  river,  but  saying  data  for  fish,  macro-­‐invertebrates  can  be  used  from  other   states.)   • Support  development  of  flow-­‐ecology  relationships     My  work  is   guided  by  the   ELOHA   (Ecological   Limits  of   Hydrologic   Alteration)   framework   (see  slide  9)-­‐   you’ve  been   introduced  to   this  so  will  not   go  into  a  lot  of   detail.    We’re   talking  about   characterizatio n.    Experts  that   developed   ELOHA  felt   that   characterization  would  be  a  necessary  step  before  describing  eco-­‐responses  to  alteration.    We’re   finding  that  may  or  may  not  be  the  case.       The  question  is  –  what  does  this  characterization  look  like?    For  SARP  we’ve  done  the  hydrologic   classification  and  the  geomorphic  sub-­‐classification.   I  want  to  point  out  our  classification  system  is  standardized  with  NHD  plus  dataset,  which  RTI  is  doing   hydrologic  modeling  based  on.    It  was  a  community  based  process-­‐  we  called  together  experts  from   around  and  outside  the  region  to  discuss  what  were  the  ecologically  significant  components  that  we   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  21  of  51       wanted  to  classify,  and  what  were  the  reasonable  breaks  for  those  classes  using  a  quantitative  metric.     The  Nature  Conservancy  out  of  Boston  did  our  modeling,  so  Kim  and  Becca  are  familiar  with  the  work.       Geomorphic  subclassification   Stream  gradient:    each  one  NHD  plus  river  segment  is  given  an  attribute  of  stream  gradient,  we  had   five  levels  of  classes.    Very  flat  up  to  high  gradient  in  the  mountains-­‐  we  had  quite  a  bit  of  variability   throughout  the  SARP  region.       Ecoregions:      Each  segment  is  attributed  to  different  ecoregions,  EPA  III  and  IV,  freshwater  and   ecological  drainage  unit.       Stream  temperature:  We  tried  doing  a  stream  temperature  classification,  but  we  could  not  find  breaks   for  what  was  largely  a  warm  class  in  the  southeast.    TNC  were  able  to  put  breaks  for  their  stream   classes  based  on  biological  associations,  we  applied  that  stream  temp  model  to  SE,  that’s  what   assigned  most  of  SE  to  a  warm  class.    We  thought  that’s  not  right,  there  are  more  divisions  than  that-­‐   we  know  that  south  Florida  should  have  a  hot  class.    We  weren’t  able  to  distinguish  temp  to  break  out   anything  other  than  warm  class  for  the  SE.    For  the  fish  assemblages  we  were  able  to  pull  together   from  similar  data  that  you’ve  been  working  with.    Elevation,  eco-­‐region  ,  slope  were  better  predictors   of  assemblage  than  temperature.    Though  NC  does  get  into  the  cool  classification.       Stream  size:    based  on  basin  area  and  mean  annual  flow.     Baseflow  index   • characterization  of  the  dominance  of  groundwater  versus  surface  water  flow  in  the  river.       Soils-­‐  much  new  data  from  NRCS   • Available  water  capacity   • Soil  organic  carbon   • %  Sand,  Silt,  and  Clay     Bedrock  Geology:    broken  largely  by  influence  on  stream  pH.    We  didn’t  get  far  on  PH  because  we   didn’t  have  good  validation  samples   Land  forms:    TNC  has  done  cool  modeling-­‐  hills,  valley,  aspect.    Now  we  have  an  interesting  component   called  land  forms     Land  use:    urban,  agriculture   We  have  a  tremendous  amount  of      information.    The  way  I  visualize  it  we  have  each  one  of  these   NHD+  segments  in  a  matrix,  we’ve  got  columns  for  each  of  the  attributes.    We  use  that  to  get  towards   our  hydrologic  classification.    Before  I  get  to  that  let  me  talk  about  the  classification  that  we  chose  to   use  in  our  framework.    Again,  this  is  meant  to  provide  info  it  is  not  meant  to  override  or  exclude  other   classifications  that  are  in  place,  this  is  meant  to  add  information.     We  ran  into  same  problems  NC  did  by  trying  to  use  cluster  analysis  of  hydro  metrics  to  describe  hydro   classes  of  rivers.    You  get  good  correspondence  with  some  of  the  metrics  like  drainage  area  or  base   flow  index  driving  the  formation  of  different  clusters,  but  then  you  start  looking  at  how  the  members   of  each  cluster  are  classified.    You  may  call  some  of  those  members  perennial,  but  then  there  are   members  of  that  cluster  that  have  many  days  of  low  flow  and  are  really  intermittent.    So  you  can’t  go   out  to  a  river  and  say  “that’s  an  x”  because  the  clusters  are  multi-­‐dimensional  and  the  membership  is   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  22  of  51       not  distinct.    So  we  gave  up  on  the  multi-­‐  vriant  cluster  approach  to  develop  hydrologic  classifications.     That’s  the  original  EFS,  McManamay,  we  had  someone  named  Conrad  working  on  this-­‐  we  gave  up  on   it.         Since  then,  Henrickson  was  doing  a  national  hydrologic  classification.    He  also  saw  that  the  cluster   analysis  wasn’t  working-­‐  he  did  it  in  many  places    (PA,  TX)  but  nobody  was  using  it.    He  came  up  with  a   more  ecologically  relevant  logical  approach  to  classifying  rivers.    This  is  his  approach.   It’s  a  hierarchy  of  classification  based  on  what  experts  think  are  the  most  important  factors  describing   a  river.    You  can  walk  out  and  say-­‐  that  is  a  perennially  baseflow  fed  river  and  people  know  what  you   are  talking  about.     Perennial  vs  intermittent   Size  (median  daily  flows)   Variability  of  flows  (groundwater  vs  surface  water)   Flood  frequency-­‐  median  number  of  days  water  out  of  the  channel   Flood  timing(Across  nation  there  is  a  seasonality  shift  for  high  flows)     This  committee  went  through  the  variables.    We  had  to  use  available  information-­‐  gage  data  at   reference  gages  or  minimally  disturbed  gages.    We  had  to  make  some  adjustments.    The  classification   I’ll  show  you  follows  this  the  best  we  could.    The  beauty  of  this  system  is  it  forms  a  national   classification,  but  you  can  subclass  within  these  classes  that  he  assigned,  so  you  can  stay  consistent   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  23  of  51       with  the  national  but  we  found  we  really  needed  a  regional.     First  thing  we  found,  we  could  not  distinguish  perennial  vs  intermittent  streams.    Its  defined  by   whether  there  are  any  zero  flow  days.    There  are  problems  with  defining  zero  flow  days,  such  as  gage   variability.    We  found  a  lot  of  low  flow  rivers  that  get  down  to  1-­‐2  cfs,  but  within  error  of  gage  that   could  be  zero.    Trying  to  model  zero  flow  days  was  a  non-­‐starter.       C:    At  a  national  level  it  makes  sense  talking  about  desert  streams  vs  perennial  streams,  but  in  the   southeast  it  makes  much  less  sense.   In  SE,  we  can  define  intermittent  based  on  a  stream  going  dry,  or  it’s  just  so  flat  and  slow  you  can’t   detect  flow.    Not  to  say  intermittency  is  not  important,  but  in  our  classification  we  weren’t  able  to  offer   that  distinction.     Size  attribute-­‐  they  did  it  by  median  daily  flow.    We  didn’t  have  that  information,  plus  we  had  already   finished  a  size  classification  for  the  South  Atlantic  region.    We  have  size  attributes  and  most  of  it  fits   into  their  small  size  (which  is  a  sizable  river)   • Headwater,     • Creek,     • Small  R.,     • Medium  R.,     • Large  R.,     • Great  R.   Variability  attribute  (median  annual  std  deviation/mean  flow)   • Very  low,     • Low,     • Medium-­‐High   Flood  frequency  attribute-­‐  we  didn’t  have  the  data  to  analyze  it.    Somebody  could  do  that  in  the   future.   Flood  timing-­‐  we  don’t  have  any  differentiation  in  the  east.    As  you  move  west  you  pick  up  high  flows   later  in  the  year.     What  we  wind  up  with:  the  hydrologic  classification  came  up  to  be  very  simple.   We  can  offer  size  class  and  variability.    We  have  stream  size  class,  using  basin  area  –  can  use  flow  or   basin  area.    We  found  people  more  comfortable  with  basin  area  than  flow.    That  comes  with  NHD+   database.    It  was  no  problem  to  assign  size  for  all  NHD+  reaches.   For  Flow  variability  class  we  only  had  that  at  gage  stations.   Predict  Flow  Variability  Class  for  Ungaged  Locations  (The  modeling  work  consisted  of  four  major  steps)   • Compile  set  of  USGS  gages,  assign  hydrologic  class,  and  link  them  to  the  appropriate  NHD+   reach   • Attribute  each  stream  reach  and  gage  with  GIS  predictor  variables       • Build  random  forest  (RF)  classification  models  using  the  random  forest  package  in  R  (statistical   package)   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  24  of  51       • Apply  the  best  RF  model  to  each  stream  reach  and  map  each  stream  reach  according  to  the   “highest  probability”  class       Of  75  predictor  variables  we  used,   consistently  the  most  important  variables   were:   • mean  baseflow  index  –   relative  importance  of   ground  and  surface  water   • stream  size     • cumulative  drainage  area   and   • run-­‐off  coefficient.   This  is  what  we  came  up  with    -­‐  Flow   Variability.    The  dots  are  USGS  gages,  blue   are  very  low  variability,  tend  to  be  in  SC   and  southern  NC  and  large  rivers.    Green-­‐   low  variability  (mostly  coastal  plain  and  up   to  base  of  mountains.    This  is  the  SLCC  boundary.    Medium  variability,  red  is  high  variability.    There   weren’t  many  high  variability  sites  so  we  combined  with  medium  variability.    Orange  is  medium–high   variability.    If  you  zoom  in  you  can  see  there  is  some  distinction  at  the  reach  level  that  doesn’t  show  up   on  a  map  like  this.    As  you’d  expect,  larger  rivers  are  low  variability.   Blue  is  coastal  plain.   I’ve  got  3  slides  coming  up  showing  this  classification  framework  is  meant  to  mix  and  match  what   attributes  might  be  useful.   This  slide  shows  Ecoregion  III  but   Ecoregion  IV  was  more  important   for  fish  and  macro-­‐invertebrates.     Then  you  can  put  size  on  top  of   that,  and  flow  variability  on  top  of   that.    So  then  you  can  talk  about   size  of  river,  how  much   groundwater  it  is,  and  what   ecoregion.    That  tends  to  be  what   ecologist  do  when  they  describe   rivers,  and  we’ve  found  that  fish   assemblages  in  groundwater   dominated  systems  tend  to  be   more  sensitive  to  water   withdrawals  than  those  in  highly   variable  systems.    They’ve  already   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  25  of  51       adapted  to  highly  variable  systems.    Whereas  groundwater  driven  rivers  assemblages  aren’t  as  well   adapted.     I  also  want  to  show  when  I   listed  variables  important  for   describing  variability  classes-­‐     • mean  baseflow   index  –  relative   importance  of   ground  and   surface  water   • stream  size     • cumulative   drainage  area   and   • run-­‐off   coefficient.   Ecoregion  is  not  in  there.    What  I  love  about  this  is  it  follows  the  ecoregion.    It  just  fell  out.     You  have  a  lot  of  attributes,  what  do  you  do  with  them?    Having  followed  your  process,  I  wanted  to   review  how  these  classifications  are  used.    Basic  question  is  when  do  you  classify?  I’ll  use  Michigan  and   the  Potomac  watershed  as  examples.   Authors  of  ELOHA  conceived  of  the  classification  before  analysis  which  is  what  you  have  been  working   through  for  a  while.   The  concept  is  the  flow-­‐ecology  relationships  are  determined  a  priori.    The  assumption  is  the   classification  is  going  to  some  way  be  sensitive  to  flow  alteration.    So  far  you’ve  got  things  grouped  but   haven’t  answered  if  they  are  predictive  of  flow  responses.   So,  the  question  is,  classify  before  the  analysis  or  to  inform  the  analysis?   Michigan-­‐  their  experience  for  setting  instream  flow  has  been  brought  as  a  good  example  of  ELOHA.     MI  had  a  lot  of  data,  they  used  a  lot  of  expert  knowledge  about  fish  and  their  reason.    They  came  to  an   a  priori  approach  to  classification  using  stream  temp  and  stream  size.    Two  parameters  that  fish  are   sensitive  to  and  were  sensitive  to  water  withdrawals.  If  you  withdraw  water  you  slow  a  stream  down   and  warm  it  up,  change  classes.    And  the  fishes  respond  to  this.    They  used  their  fish  data  from  17,000   fish  sample  locations.    Those  locations  dominated  by  cold  fishes  were  classified  as  cold  water,  etc.    Its   very  simple,  logical.    They  used  a  modeling  approach-­‐  IFIM  type  habitat  suitability  of  fish  tolerance  to   stream  temp  and  assemblages  in  different  sizes  to  develop  a  complex  and  interesting  approach  to  say   how  fish  in  different  streams  responded  when  you  withdrew  flows…   The  point  is  their  classification  was  done  beforehand,  logical,  but  has  never  been  tested.    They  didn’t   go  through  the  rigor  you  did  to  see  if  classification  had  any  relation  to  flow  sensitivity-­‐  they  are  using   models.   That  is  an  example  of  successful  classification  early  on.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  26  of  51       Potomac  watershed  used  a  different   method-­‐  they  used  hydrologic  modeling  like   you,  pulled  in  macro-­‐invertebrate  data   from  states  that  intersect  with  that   watershed.    Rather  than  classify  first,  they   threw  the  data  into  a  regression  analyses.   X  axis-­‐  measure  of  flow  alteration   Y  axis-­‐  measure  of  macro-­‐invertebrate   condition   They  had  a  wide  range  of  variability  of  the   condition  of  macro-­‐invertebrates.   So  at  this  point  the  question  is  will   classification  help  improve  the  strength  of   these  relationships?    What  they  found,  was   some  biological  metrics  do  not  need  to  be   classified.   With  Family  level  taxa-­‐  these  did  not  need   to  be  classified  (they  didn’t  make  any   difference):   • watershed  size     • season   • bioregion   On  the  other  hand,  there  were  other  variables  that  did  need  to  be  classified.       • %  shredders-­‐  related  to  watershed  size   • %net  caddisfly-­‐  related  to  season   • %  Chironomidae-­‐  related  to  bioregion   So  what  these  other  experiences  tell  you  about  when  to  classify-­‐  it’s  not  clear.    TNC  released  a  report   of  9  case  studies  of  ELOHA.    Sometimes  classification  worked  and  sometimes  it  didn’t.   Regarding  who  has  ever  gone  without  classification,  it  would  be  in  the  report.     Questions  (Q),  Comments  (C),  Response  (R):     C:  I  think  the  link  to  that  report  went  to  EFSAB   I  was  glad  to  see  Tom  and  Philip  working  on  letting  response  to  flow  alteration  begin  to  inform  the   appropriate  class.    It  may  be  as  simple  as  ecoregion,  or  size  of  river.    The  analyses  seem  to  be  moving  in   that  direction.   Q:  I  started  thinking  about  how  we  might  use  this  report-­‐-­‐the  3  slides  of  using  physiographic  region,   size,  variability.    It  gets  down  to  as  few  variables  as  possible,  may  help  inform  us  moving  forward.     Rather  than  gradient,  temperature-­‐physiographic  province  will  essentially  do  the  same  thing.    Why  use   2-­‐3  variables  when  you  can  use  one.   R:  If  you  include  biologic  classification  before  you  set  standards,  going  back  to  the  slide  Phillip  had  (8   centroids  in  NC)  I  wasn’t  sure  how  you’d  assign  biological  class  to  unsampled  locations?       C:    When  you  were  showing  various  parameters  that  didn’t  show  correlation,  I  thought  seasonality  was   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  27  of  51       interesting  given  all  the  seasonal  cues  for  spawning,  etc.   C:  On  national  level,  snow  runoff  is  important.   R:    Not  to  say  that  in  a  river  with  a  pattern,  that  you  don’t  want  to  try  to  maintain  it.   Q:    This  is  just  for  the  Potomac,  it  may  be  scale  related.   R:    This  is  season  of  sample,  you’d  expect  taxa  to  shift.   Q:  Regarding  intermittent  vs  perennial,  my  gut  tells  me  it’s  not  zero  flow  days,  you  have  7Q10  of  a   certain  level.    You  can  classify  streams  by  what  their  7Q10  is,  and  it  explains  some  vulnerability  to  the   biota.    If  you  have  rivers  with  really  low  7Q10s,  they  are  probably  not  great  candidates  for  water   withdrawa,  if  you’re  talking  about  a  screening  tool  for  water  withdrawals.   R:    That  logic  is  what  led  us  to  realize  that  in  the  east  we  see  zero  flow  days  differently  than  in  the   western  U.S.    In  west,  they  are  drying  the  river  out.    Here  you  can  dry  the  river  out  or  have  negligible   flow.    So  we  needed  to  get  a  different  parameter  than  zero  flow  days.    Size  is  directly  correlated  with   mean  annual  flow.    Instead  of  7Q10  you  can  use  size  class  as  a  proxy  for  very  low  flow.   C:  That’s  what  Susquehanna  approach,  where  they  had  more  stringent  requirements  for  smaller   watersheds.    Same  idea.   C:    if  we  go  that  direction,  it  seems  like  we’d  want  to  draw  the  connection.    We’re  using  stream  size   which  is  highly  correlated  with  x,  y,  z.    It  would  explain  these  concerns.   R:    John  Kauffman  was  working  on  a  report  in  VA  looking  at  effect  of  withdrawals  on  small  streams  vs   large  streams.    Size  is  important.     Facilitator:    Questions  of  clarification?    Or  thoughts  on  how  this  informs  your  work?   C:    I  think  its  pointing  us  in  a  similar  direction-­‐  we’re  not  that  different  from  where  other  folks  have   trod.    Folks  have  tried  different  things  but  it  is  all  coming  back  to  some  basics.   R:    Talking  about  taking  fish  and  macroinverts  forward,  what  the  Potomac  found  was  that  it  was  flow   alteration  that  sometimes  classification  helped,  sometimes  it  didn’t.    It’s  a  little  different  trajectory   than  what  you  are  on.   Q:    Where  are  we  with  flow  alterations?    We  have  streams  that  are  in  a  current  state,  and  we  need  to   have  measures  of  ecological  integrity  related  to  current  state.    How  are  we  going  to  capture  what  the   current  state  is?    For  unsampled  reaches?   C:    If  you  successfully  model  biological  with  your  flow  or  your  physical,  if  you  have  information  from   ungaged  sites,  that’s  your  prediction.   Q:    Wouldn’t  it  be  a  reference  though,  we  have  to  throw  in  land  use  somewhere.   C:    RTI  is  developing  that,  right?   C:    Yes,  and  we’ll  be  presenting  that.    We  have  the  IHA  metrics,  and  correlation  between  some  of  the   metrics,  have  since  increased  and  revised  metrics  to  those  we’re  currently  using.    I’ll  present  those  at   future  meeting.    Characterizing  current  condition  –  there  is  a  possibility  to  use  modeling  to  characterize   that  regardless  of  biology  data…you  could  almost  classify  rivers  based  on  current  conditions  now.  How   altered  are  they?    (this  was  difficult  to  hear  in  the  recording,  but  this  information  will  be  presented  by   RTI  in  future)   Q:    This  project  has  essentially  been  completed?    The  SALCC  effort?   R:    Yes,  we’re  done.    It  will  be  distributed  to  SALCC.   Q:    Is  it  a  state  where  you  could  take  a  GIS  system  and  do  an  analysis  on  NC?   R:    Most  of  state  has  been  done,  just  need  to  get  flow  variability  for  the  mountains.   Q:    Regarding  the  work  on  the  ungaged  streams?    What  was  error?   R:    20%  error.   C:    What  they  did  in  the  NE  classification  that  could  be  done  with  ours,  even  stream  size  can  be   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  28  of  51       collapsed  down  to  small/medium/large.   R:    One  advantage  of  hierarchal  classification  approach,  you  don’t  need  to  be  worried  about  sensitivity   of  class  breaks.    We  have  the  number  and  we  have  the  category.    I  would  imagine  Tom  would  use  basin   area  rather  than  class  of  stream  size  for  example,  then  you  don’t  have  to  worry  about  class  breaks-­‐  the   data  will  tell  you  the  important  break.     V.  Presentation:    Results  of  Recommendations  Brainstorm  in  March     Presenter:  Mary  Lou  Addor,  Facilitator     Given  the  recommendation  framework  developed  at  the  March  19,  2013  meeting,  what  do  you  believe   are  the  next  steps  to  move  you  and  the  rest  of  the  EFSAB  closer  toward  recommendations  for  a   planning  tool  and  writing  a  recommended  report?  The  EFSAB  was  asked  to  respond  to  4  questions   about  the  brainstormed  list  of  recommendations:       1. General  reactions  including  how  it  is  organized?  Categorized?   2. What  changes/additions  could  be  added  to  the  recommendation  list  based  on  what  you  heard   today  about:     a. BEC   b. SALCC   c. Anything  else  missing?  If  so,  which  category?     General  Reactions:   1. Organize  parts-­‐  condense     2. Page  3:    charge/parameters  –  place  in  a  preamble/preface  to  the  report  (examples:  flow   requirements  and  other  aspects  of  the  law  that  must  be  made  explicit)     3. Refined  charge  –  a  report  will  read  by  a  larger  audience  other  than  DWR.  Convey  context  about   the  report  so  that  it  is  not  misinterpretative  or  raised  unnecessary  flags  for  constituents,   planners,  etc.     4. Include  the  EFSAB’s  reactions  and  concerns  regarding  the  original  charge  (ex:   defining/characterizing  the  ecology)   5. Philosophical  points  of  view  many  need  to  be  edited.  Example  page  6,  necessity  of  model.   Separate  out  statements  of  concepts,  opinion  from  recommendations   6. Page  10:    pre/post  monitoring  –  outside  of  EFSAB  charge.     7. Pre/post  monitoring  withdrawals  discussion:  caution,  if  the  recommendation  report  includes   future  considerations,  remember  that  the  work  of  the  EFSAB  is  a  planning  tool  and  is  not  being   applied  to  policy/permitting  decisions.  Make  sure  this  section  is  expressed  as  future  learning   and  understanding.     8. Page  9:  Triggers  for  future  site  (DWR  already  has  established  triggers)  –  how  that  might  relate   to  adaptive  management.     9. Allow  the  EFSAB  to  include  value  added  recommendations,  insights,  concerns  as  a  result  of  3   years  of  work  to  share  with  the  broader  audience.     10. Include  definition  of  consensus  principals,  recommendations,  trial  balloons.     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  29  of  51       11. Page  4:    In  lieu  of  classification  approaches,  #  17,  18,  20  –  fall  under  determining  ecological   flows.  Page  5:    other  aspects  –  points  1-­‐9,  except  3  –  determining  ecological  flows.     12. Acknowledge  the  EFSAB  used  models  to  respond  to  charge  –  but  is  not  advising  DWR  on  models   to  use  nor  that  DWR  has  to  use  models.     13. Use  actual  gage  data  where  it  is  available/OASIS  calibrated  for  gage  data.   14. Treatment  of  Coastal  areas  (question:  why  is  it  separated  in  the  recommendations  framework)   when  what  happens  in  Piedmont  affects  the  Coast.     a. Limited  coastal  data   b. None  of  the  models  accessible  to  EFSAB  could  analyze  coastal  variables  (flows  difficult  to   predict)   c. Withdrawal  pressures  slight  in  coastal  area;  EFSAB  more  focused  on  Piedmont  followed   with  Mountains  given  more  data,  models  to  analyze  variables  and  withdrawal  pressures   are  greater.     16.  Approaches  to  flows   a. In  the  recommendations  framework  –  it  includes  how  to  estimate  flows  but  it  is  missing   how  to  link  ecological  flows.  Pages  (2,  3,  6,  7)  –  Tom  Cuffney  recommendation   17. Page  5:  In  lieu  of  PHABSIM  –  habitat  to  biota  (there  is  a  data  gap).   18. Develop  a  Work  Team  to  sort  through  the  brainstormed  list  of  recommendations       What  changes/additions  could  be  added  to  the  recommendation  list  based  on  what  you  heard  today   about  BEC  and  SALCC:       BEC   19. With  BEC  –  there  is  high  uncertainty.  We  need  to  be  afraid  to  classify  “happily”  and  sufficiently.   Be  prepared  to  move  forward  in  the  absence  of  a  suitable  system.  There  is  the  possibility  of   identifying  ecological  integrity  without  good  classes.  Be  mindful,  some  are  unable  to  conceive   how  to  move  forward  without  some  sort  of  classification  system.   20. BEC  has  2  parts  –  Classification  and  Biological  Response  Curve.    Just  because  classification   doesn’t  work  doesn’t  mean  Biological  Response  Curve  will  not.     21. Have  a  number  of  good  classifications  we  can  try  to  use  that  could  be  useful.       SALCC  –  Mary  Davis   22. IHA  –  other  aspects  to  define  ecological  integrity  using  CART  analysis  (wide  use  of  this  method).     23. How  do  we  feel  about  the  national  approach?  Mary  was  not  recommending  the  national   approach  since  southeast  systems  differ  from  western  systems  but  did  suggest  use  of  the   Northeast  approach  given  drainage,  etc  for  the  SE  region   24. Confusion  around  if  she  was  using  a  prior  vs.  alternative  prior  classification;  she  said  some   things  will  drop  out  naturally  as  a  result  of  their  system.   25. What  systems  have  been  tested  with  biological  composition?  Fall  back  classification  may  be   topoedaphic  (though  it  remains  untested;  other  states  have  used  classifications  that  remain   untested  such  as  Michigan’s).     26. Doubts  on  getting  to  biology  (to  determine  flow  alteration  to  biology).  Perhaps  look  to  role  of   habitat…In  order,  consider:     1. Is  unaltered  flow  the  best  metric?   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  30  of  51       2. Next  Surrogate  level  is  habitat   3. Biology/be  great  to  find  linkages   4. Literature       In  Lieu  of  Classification  Approaches    -­‐edits  were  made  to  the  following  comment  to  ensure  it   accurately  conveyed  the  author’s  intent.  Item  #20  (April  16,  2013)   If  we  get  to  a  specific  point  on  a  graph  as  a  recommendation,  we  need  to  provide  justification  for   reaching  that  conclusion.    For  example,  if  the  approach  uses  PHabsim,  I  would  need  to  see  validation   that  the  habitat  modeling  approach  actually  reflects  what  is  going  on  [with  the  biota].    That’s  what  I   need  to  get  some  comfort  with  recommending  a  discrete  flow  boundary.     Develop  Work  Team:  Fred  Tarver,  Sam  Pearsall,  Chris  Goudreau,  Amy  Pickle,  facilitation  team  where   possible     2. Organize   3. Rewrite   4. Circulate  before  the  May  14  EFSAB  meeting         VI.    Introduction  of  Trial  Balloons     The  facilitator  next  invited  the  presentation  of  several  trial  balloons  that  some  EFSAB  members  have   proposed:     Eco-­‐difference  Trial  Balloon,  presented  by  Chris  Goudreau     This  is  a  concept  that  I  think  can  be  applied  whether  we  have  classes  or  not.    You  might  tweak  it,  if  we   do  have  classes.    For  certain  classes,  you  could  make  some  adjustments  to  some  numbers  in  it  and   different  for  other  classes,  so  it’s  not  prescriptive.    It’s  really  for  the  basic  planning  tool.    So,  what  I  did   was  look  at  the  Vogel  paper  again,  which  describes  this  concept  of  eco-­‐deficit,  eco-­‐surplus.    RTI  had   also  been  using  this  in  their  internal  research.  Essentially  what  you  do  is  for  a  point  on  a  river,  you   create  flow  duration  curves  for  multiple  years  and  then  take  the  median  of  those  curves.    You  do  that   for  an  unaltered  condition  and  for  an  altered  condition  and  then  the  difference  between  those  curves   is  what  is  either  called  eco-­‐surplus  or  eco-­‐deficit.    If  you  have  less  flow  in  this  river,  in  an  altered   condition,  then  that  would  be  an  eco-­‐deficit.    So  it’s  really  this  median  of  a  flow  deficit  or  surplus.    This   really  is  just  dealing  with  this  relatively  simple  concept  focusing  on  flow  magnitude.    So,  the  reason   why  this  came  up,  Vogel  looked  at  this,  was  when  they  looked  at  all  the  IHA  statistics  and  all  this  stuff   was  correlated,  they  asked  which  one  is  more  important?  This  was  kind  of  a  simplified  metric  to  do   away  with  all  that  correlation.    It  focuses  on  magnitude  and  if  you  shorten  the  time  period,  you  can  do   this  on  an  annual  basis  or  on  a  monthly  basis.    You  do  get  some  seasonality  or  timing  in  it  if  you  do  it  on   a  shorter  time  frame,  but  it  doesn’t  really  get  at  things  like  duration  or  frequency  aspects  of  all  your   flow  statistics,  so  just  keep  that  in  mind.         So  here’s  an  example  of  an  altered  flow  curve  and  an  unaltered  curve  and  the  difference  between   them.    On  the  top  part  of  that  flow  duration  curve  would  be  eco-­‐deficit  and  the  bottom  part  is  eco-­‐ Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  31  of  51       surplus.    You  can  have  an  overall  no  net  change  in  volume,  but  you’ve  shifted  it  from  one  part  of  the   year  to  another,  for  example,  so  you  still  have  deficits  and  surpluses.           This  next  slide  is  an  example  of  a  reservoir  where  you  would  have  lower  high  flows  but  higher  low   flows  and  so  you  shifted  total  volume  around.    I  took  some  data  from  Tar  River  at  Rocky  Mount;  there’s   real  data  there,  but  some  of  the  altered  flows  I  just  kind  of  made  up  or  took  a  certain  month  out  of  the   flow  record  to  give  you  an  example.         Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  32  of  51        The  next  slide  is  another  example  where  you  have  a  flow  deficit  all  year  long,  for  example,  from  water   withdrawal.             So  what  I’d  call  eco  difference  is  really  the  absolute  value  of  a  deficit  or  surplus.    When  calculated  on   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  33  of  51       an  overall  percentage  basis,  eco-­‐difference  gives  measure  of  relative  change  from  the  unaltered   condition.        Let’s  use  an  example.           So  the  bottom  curve  there  would  be  the  eco-­‐difference  of  those  two  curves,  just  subtracting  one  from   the  other,  the  absolute  value  of  it.    So  when  they’re  right  on  top  of  each  other,  it’s  zero  and  when   they’re  far  apart,  you  get  some  higher  value.    When  you  do  that  on  a  percentage  basis,           (that’s  what  that  orange  box  is  in  the  middle),  you  see,  overall,  22%  difference  between  those  two   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  34  of  51       curves,  in  an  absolute  sense.      And  you  can  also  look  at  it  as  which  parts  of  the  curve  are  the  most   divergent,  which  is  the  green  line.         The  other  thing  I  was  thinking  about  is  Richter’s  paper  about  sustainability  boundaries—which  includes   the  presumptive  standard  discussion  as  well.      Richter’s  paper  discusses  deviation  from  inflow  on  a   daily  basis,  suggesting  that    ±11-­‐20%  provides  moderate  protection,  while  ±0-­‐10%  provides  high   protection.  The  paper  talks  about  how,  as  long  as  you’re  not  too  far  away  from  that  central  value,   you’re  okay.    They  talked  about  it  on  a  daily  flow  basis,  so  you  withdraw  10%,  that’s  okay.    We  talked   about  it  here,  concluding  that  10  or  20  percent  withdrawal  on  a  daily  basis  would  be  an  acceptable   approach.    And  then,  if  you  wanted  to  be  more  conservative,  you  could  have  less  than  10%  or  10-­‐20%.     This  approach  maintains  the  flow  hydrology  curve.       So  I  was  thinking  about  how  to  combine  these  two  things.    I’m  not  breaking  new  ground  here.  For  the   Susquehanna  study  part  of  their  recommendations  recommend  the  same  kind  of  deal.    I  am  suggesting   applying  those  sustainability  boundaries  to  the  eco  difference  curves.    So  I  have  some  examples.    First  I   just  chose  15%  just  to  show  you  how  it  looks,  but  that  would  be  one  of  those  decisions  we  would  need   to  make:  what  should  that  number  be?     So  here  is  a  flow  duration  curve  that  has  a  15%  plus  and  15%  minus  boundary  around  it.         For  each  point  on  here,  since  this  big  curve  is  made  up  of—I  forget  how  many  years  I  did,  say  60  years   of  data—this  width  here  is  derived  from  the  variation  in  the  data  itself.    It’s  not  just  plus  or  minus  15%   of  the  flow  value,  it’s  based  on  whatever  the  cumulative  flow  duration  curves  you  have  in  your  data   set.    So  when  I  was  thinking  about  how  it  would  be  applied,  say  by  DWR,  is  if  you  compare  a  new  flow   regime  proposal  to  the  existing  condition,  one  way  would  be  if  the  eco-­‐difference  is  15%  then  it  would   indicate  that  the  proposed  withdrawal  might  compromise  the  ecological  flow.    And  so  here’s  an   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  35  of  51       example  where  the  overall  flow  difference  is  22%.    That  would  be  one  way  you  could  apply         this.    The  computer  model  says  we’ve  got  a  problem  at  this  point  in  the  model.         Another  way  to  do  it  is  to  say  that  if  a  certain  part  of  the  curve  is  outside  of  that  15%  band,  then  that   would  indicate  that  the  proposed  withdrawal  might  compromise  the  ecological  flow.    This  approach  is   actually  more  stringent  because  only  one  part  of  it  has  to  be  more  than  15%  out,  not  the  overall  total   being  more  than  15%.    So  in  this  case  here,  the  altered  flow  is  the  green  curve  and  it  lies  within  the   bounds  so  the  withdrawal  doesn’t  trip  the  flag.       Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  36  of  51         In  this  next  example,  it  would.    Part  of  it  is  in,  but  part  of  it  is  out.    And  then  part  of  it  is  back  in.    So  this   would  be  a  more  stringent  application  of  it,that  would  trip  the  flag.                 Questions  (Q),  Comments  (C),  Response  (R):     Q:    One  observation  and  one  question.    The  observation  is  that  it’s  important  to  remember  that  you’re   not  weighing  surplus  and  deficit  differently.    So  surplus  and  deficit  count  the  same,  even  though  one  of   them  may  be  much  more  troublesome  than  the  other  for  any  given  stream.    The  question  is  when  you   measure  a  current  flow  regime  against  the  70-­‐year  average,  one  of  the  things  you’re  always  going  to   find  is  that  there’s  some  eco-­‐difference  that  is  entirely  attributable  to  climate  change  or  some  other   natural  evolution  of  the  system.    For  example,  the  Conservancy  for  many,  many  years  liked  to  show   pre-­‐dam  and  post-­‐dam  flow  regimes  on  the  Roanoke,  and  as  it  happened  when  the  dams  were  built,   the  climate  changed.   R:    Yes,  but  the  way  I  would  think  this  would  work,  though,  is  when  they  run  it  through  the  model,   those  conditions  would  be  the  same.    The  only  thing  that  would  be  different  in  the  model  would  be  the   change  due  to  withdrawals,  not  changes  due  to  climate.    It’s  modeled.    You  could  account  for  that.    In   other  words,  those  curves  would  be  derived—if  you  were  going  60  years  of  unaltered,  then  you  would   run  60  years  of  altered  with  everything  else  being  the  same.   R:    Got  it.    Okay.    That’s  how  to  solve  that  problem.     Q:    So  you’re  using  this  to  guide  a  use  decision  on  an  impoundment  or  something  like  that,  not   necessarily  long-­‐term  changes,  but  maybe  incremental  or  slightly  incremental  changes  that  over  time   add  up  to  a  substantial  eco-­‐deficit?   R:    Well,  it  would  all  go  down  to  how  DWR  uses  the  models.    The  way  I  would  understand  it,  for   example  like  using  OASIS,  you  would  run  a  period  of  record  under  unaltered  and  then  a  period  of   record  under  altered,  with  whatever  those  total  alterations  are,  30  and  50  years  out,  whatever  the   time  step—whatever  the  projected  future  conditions  are.    So  they  would  incorporate  cumulative   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  37  of  51       impacts  to  that  point  in  the  model.   C:    You  can  model  any  future  conditions  over  the  full  period  of  record  and  come  up  with  a  difference.   R:    And  you’re  looking  at  what’s  the  central  difference.     Q:    Can  you  talk  a  little  bit  more  about  the  importance  of  not  looking  at  seasonality  versus  looking  at   seasonality?    Because  one  of  the  concerns  I  would  add  is  that  that  critical  period  maybe  in  September.   R:    Yes,  the  example  I  have  up  here  is  January,  so  I  would  think  you  would  want  to  do  it,  say,  like  on  a   monthly  or  at  least  on  a  seasonal  basis,  not  on  an  annual  basis.    Because  then  you  would  pick  up— okay,  well  it  looks  good  in  January  through  May  but  oh,  we’ve  got  this  problem  in  October  or   something.    And  it  would  tell  you  what  kind  of  a  problem  you’ve  got.    Is  it  a  surplus,  is  it  a  deficit,  is  it  a   certain  part  of  the  flow  duration  curve?    If  the  problem  is  in  the  high  flows,  that  might  lead  you  to  one   kind  of  recommendation  and  if  the  problem  is  down  here,  in  the  low  flows,  it  might  need  another  kind   of  recommendation.     C:    This  is  a  very  sophisticated  strategy  for  combining  a  presumptive  standard  with  the  eco-­‐difference   concept,  and  I  really  like  it.    The  problem  is  that  we’ll  have  the  same  problem  with  this  as  we  would   with  any  presumptive  standard,  and  that  is  making  the  case  that  a  presumptive  standard  answers  the   legal  question  of  how  the  ecosystem  will  react,  respond.   R:    And  I  think  it  goes  back  to  some  of  what  Tom’s  question  was,  when  we  were  going  through  the   exercises,  what  is  that  link?    And  it  might  be  that  the  answer  is  there  are  linkages  in  the  literature,  but   we  don’t  have  anything  specific  to  this  particular  case  and  that’s  where  we  have  to  hang  our  hat.   Q:    But  as  part  of  the  BEC,  is  this  one  of  the  metrics  that  RTI  is  looking  at  in  terms  of  trying  to  correlate   biological  condition  to  degree  of  hydrologic  alteration  information.    I  don’t  know  if  eco-­‐change  is  one   that  you  guys  had  looked  at  yet.   R:    We’ve  calculated  it  but,  yes  we’re  using  it.    We  have  eco-­‐surplus,  eco-­‐deficit,  eco-­‐change,  and  the   eco-­‐deficits  and  the  eco-­‐surpluses  are  expressed  on  an  annual  basis  and  on  a  seasonal  basis  for  the   four  seasons  that  you  used  for  PHABSim.   R:    So  I  think  that  we’ll  hopefully  know.     C:    So  one  recommendation  with  this—going  with  this  method—is  as  well  as  having  the  sustainable   boundary,  you  might  also  want  to  have  a  lower  threshold.    Say  for  example  you  have  a  particularly  low   flow  year,  and  that’s  something  that  could  take  you  down  close  to  and  below  your  10th  percentile   flow.    So  it’s  often  important  to  put  some  sort  of  low  flow  threshold  when  using  this  approach  that,   you  know,  you  want  to  be  careful  not  to  fall  below.    And  then,  often  times,  what  you  can  do  as  well  as   looking  at  the  percent  eco-­‐deficit,  you  can  translate  that  back  out  to  the  number  of  days  that  during  a   low  flow  year  or  low  flow  month,  that  water  wouldn’t  be  available  to  be  withdrawn  to  get  an  idea  of   what  kind  of  limits  might  be  applied  to  different  permits.    So,  if  you  have  a  hydrograph  that  is  of  a   higher  flow  year  than  that  year,  those  months,  you  might  not  have  any  days  where  you  have  a   restriction,  but  if  we  happen  to  go  into  a  drought  year,  then  you  might  be  able  to  predict  if  we’re  in  a   drought  year,  then  yeah,  there  might  be  10  days  in  August  where  withdrawals  would  be  problematic.     So  I  think  it’s  important  to  try  to  look  at  the  boundaries  of  high  flow  years  and  drought  years  with  the   median  approach.     R:    And  so  again,  as  a  planning  tool,  this  would  just  say  there’s  a  problem  and  then  what  do  you  do   about  it?   C:    I  was  saying  everything  Fred  was  going  to  say—we  need  to  not  drift  into  permitting  language.    But   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  38  of  51       as  a  tool  for  identifying  when  ecological  integrity  is  at  risk,  this  looks  like  a  useful  tool.   Q:    The  flow  for  the  Tar  River  at  Rocky  Mount  is  pretty  substantial;  you  are  above  1,000  CFS  a   considerable  part  of  the  year.    But  if  you  were  working  on  a  much  smaller  system,  would  you  use  the   same  boundary?    I’m  just  wondering  if  that  15%  at  a  stream  that  never  exceeds  1,000  CFS  might  be   more  ecologically  significant.   R:    And  I  think  that’s  really  where  the  discussion  would  have  to  happen  here-­‐-­‐is  that  percentage.    If  we   don’t  have  empirical  data  to  help  us  set  that,  then  it’s  going  to  be  literature  and  professional  opinion   and  do  you  make  adjustments  for  the  things  like  Kimberly’s  talking  about  or  you’re  talking  about.    This   isn’t  a  silver  bullet,  it’s  just  an  approach  that  still  requires  some  thoughtful  input  on  what  those   numbers  are.     Q:    What  if  you  relate  biology  and  you  find  out  that  the  biology  itself  is  plus  or  minus  30%,  which  would   be  pretty  low,  actually.    How  do  you  handle  the  risk,  then?  Because  you’re  going  to  have  to  have  it   much  higher  than  your  lower  level  there  and  a  less  than  50%  chance  that  you’re  actually  going  to  crash   the  system.    So  how  do  we,  I  mean,  how  do  you  use  this  without  being  able  to  incorporate  into  it  some   estimate  of  the  variability  in  the  biological  response?   R:    I  think  it’s  the  same  question  that  could  be  asked  about  everything  that  we’re  talking  about.    We’re   struggling  with  what  that  is.   R:    I  think  we’re  fortunate  here  in  that  we  have  a  number  of  biological  sites  where  we  can  address  that.   R:    I  think  for  certain  situations  and  systems,  we  can  probably  have  a  better  guess  at  that.       R:    You  know  that  variability’s  going  to  be  enormous.   R:    Yes,  and  it  goes  back  to  what  I  was  saying  earlier  is  how  much  do  we  trust  in  kind  of  the  underlying   paradigm  that  flow  is  the  master  variable,  that  we  just  trust  it  as  long  as  we’re  keeping—and  that’s   kind  of  what  Richter’s  papers  are  all  about,  that  sustainability  boundaries  thing.    Not  trying  to  dig  too   far  down  into  what  really  happens  with  the  biology—it’s  just  under  the  assumption  that  if  you  maintain   the  flows,  you  maintain  the  biology.   R:    So  I  see  it  kind  of  like  as  a  recipe.    You  have  this  recipe  for  ecological  integrity,  right?    And  you  need   to  know  how  much  water  goes  into  that  recipe.    There  are  a  lot  of  other  ingredients  to  ecological   integrity,  but  if  you  get  the  water  right,  you  may  or  may  not  get  ecological  integrity  because  you  might   use  salt  instead  of  sugar.    We  are  not  measuring  that,  nobody  is  measuring  whether  we’re—you  know,   determining  whether  we’re  using  salt  or  sugar  in  the  recipe.    But  we  do  want  to  try  to  make  sure  we   get  that  quantity  of  water  right.    And  so,  if  we  are  constantly  assuming—if  we’re  saying  we’re  not   getting  it  right  if  the  recipe—if  the  integrity  doesn’t  come  out  right,  that’s  not  the  way  to  measure  it.     You  can’t  measure  whether  you’re  getting  the  water  right  by  whether  you’re  getting  ecological   integrity  right  because  there  are  too  many  other  ingredients  in  the  recipe.    But  how  do  we  come  back   to—do  we  have  enough  water  going  in.    And  I  think  that’s  where  Richter’s  saying  that  if  you’re  getting   as  close  as  you  can  to  this  historic,  natural,  unaltered  flow  then  the  odds  are  better  that  you’re  getting   enough  in.    That’s  really  all  they’re  ever  going  to  be  able  to  achieve.    So,  I  mean  I  just  feel  like  if  we   hang  it  on  whether  we  can  catch  that  biological  or  ecological  integrity  piece,  we’ll  undercut  our  ability   to  actually  use  flow.   C:    Well,  the  law  says  that  we’re  supposed  to  advise  DENR  on  how  to  determine  how  much  water  is   required  to  maintain  ecological  integrity.    I  understand  that  there  are  lots  of  other  things  required  to   maintain  ecological  integrity,  but  it  seems  to  me  that  we  have  to  address  the  question  in  the  law.    If   we’re  unable  to  connect  how  much  water  there  is  to  ecological  integrity  because  the  variables  are  too   complex,  then  we  just  are  going  to  have  to  report  that  out  and  we  will  have  failed  with  our  mission.    I   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  39  of  51       hope  that  we  can,  in  fact,  come  up  with  some  answer,  however  rough,  for  how  much  water  is  required   to  maintain  ecological  integrity.    Am  I  misunderstanding  your  concern?   R:    My  concern  is  when  we  come  back  to  whether  or  not  we  have  a  reference  situation  at  Tar  River  in   Rocky  Mount  or  that  with  the  adaptive  management  that  we  go  out  and  measure  and  validate  whether   we  got  our  guess  or  our  well-­‐reasoned  flow  correct,  we  don’t  have  any  control  over  how  many  NPDES   permits  are  going  in  at  that  point,  that  will  also  influence  ecological  integrity.    So,  I  feel  like  that  the   most  straight  forward  approach  is  to  say,  how  close  are  we  to  the  unaltered  flow?    And  the  closer  we   can  achieve  that,  that’s  the  whole  contribution  that  DWR  can  make  toward  ecological  integrity.   R:    I  think  what  we’re  talking  about  is  something  that’s  been  going  through  my  mind  for  a  while.    You   look  at  the  charge  in  the  statute;  it  is  what  it  is,  but  my  response  to  that  would  be,  in  whatever  we’re   writing  up,  say  yes,  but  we  really  can’t  answer  that  head-­‐on  for  the  reasons  you’re  pointing  out  and  the   best  we  can  do—we  tried  to  find  these  links,  we  went  way  beyond  any  other  state  that’s  ever  done  this   to  try  to  find  those  links,  and  here  are  the  few  links  that  we  found  and  the  other  ones  we  don’t  and  so,   we  have  to  just  step  back  and  use  the  assumption,  the  ecological  theory  that  this  is  what  is  driving  the   system  and  so  on  and  so  forth  and  make  the  justification  that  way.    It  doesn’t  say  that—I  don’t  say  we   would  fail,  it’s  just  that’s  where  we’re  at  now.   R:    If  we  go  back  to  the  department  and  say  our  best  shot  at  the  answer  for  your  question  is  stick  to   natural  flows,  we’ve  probably  failed.    If  we  go  back  to  the  department  and  say  our  best  shot  is  stick   within  this  range  around  the  natural  flows  for  the  following  reasons,  that’s  not  failure.    If  we  can  go   back  to  the  department  and  say  stick  within  this  range  around  the  natural  flow  because  here’s  how  the   ecological  integrity  of  the  system  will  respond  if  you  don’t,  then  we  have  succeeded  in  a  very  big  way.     While  I  think  that  we’re  going  to  come  in  somewhere  between  B  and  C,  I  sincerely  hope  we  come  in   somewhere  B  and  C,  I  hope  we  don’t  go  back  with  A.   R:    I  would  expect  that  we  would  be  able  to  show  that  there  are  relationships.    They  are  not  going  to  be   tight,  but  I  don’t  think  you  need  them  to  be  tight  if  you  can  show  that.    The  first  thing  to  show  is  that   this  ecological  difference  is  related  to  biological  responses  and  what  components  of  biological   responses  are  they  related  to  and  if  they’re  ecologically  significant,  then  that’s  building  the  justification   for  that.    It’s  not  going  to  be  perfect  relationships.    You’re  not  going  to  have  real  tight  bands  around  it,   but  you  will  be  able  to  say  the  probability  of  getting  a  good  community  is  decreasing  as  this  eco-­‐deficit   is  increasing.   R:    Of  the  work  that  I’ve  seen  so  far  from  RTI  there  are  some  relationships  there,  they’re  going  to  be  for   certain  streams,  certainly  related  to  or  are  constrained  by  the  data  sets  that  we  have-­‐-­‐wadeable   streams  that  have  either  bug  or  fish  data.    So,  outside  of  that,  we  still  have  a  black  box  and  so  we  might   see  what  Sam’s  talking  about  for  certain  streams,  and  the  other  ones  it’s  going  to  be  more  generic.    But   I  think  this  kind  of  approach,  and  other  approaches,  would  be  useful  in  either  case.     C:    I  like  it.     After  the  facilitator  prompted  for  further  questions  and  there  were  none,  the  facilitator  asked  if  the   Board  wanted  to  add  any  recommendations  to  the  list  as  a  result  of  this  presentation.     C:    When  I  listened  to  Chris  talk  and  look  at  his  presentation,  I  see  no  conflict  at  all  between  what  he   has  proposed  and  what  I’m  about  to  propose.    As  a  matter  of  fact,  I  see  them  as  potentially  merging   into  some  common  system.    I  think  we  keep  it  on  the  table.     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  40  of  51       Q:    Just  a  point  of  clarification  for  me  then  is  are  the  things  we’re  keeping  on  the  table  going  to  be  part   of  that  one  recommendations  document  that  Sam  et  al  are  sort  of  shrinking  down?    If  so,  then  yes,  I   agree  that  this  should  be  a  part  of  that.    Or  are  we  having  other  mechanisms  for  keeping  things  on  the   table  and  that  whole  generation  of  recommendations  lists  is  one  thing,  and  there’s  this  trial  balloon,   and  there’s  another  trial  balloon,  and  then  we  consider  those,  or  what?   Facilitator:    That’s  sort  of  what  I’m  asking  you  all,  as  a  group,  how  you  want  to  approach  this.    I  think   one  way  to  go  is  to  add  proposals  to  this  list  that  essentially  are  staying  in  front  of  the  group.    And  then   the  Board  can  hone  down  from  that  list;  that’s  what  I  understood  the  group  wanted  to  do.    So,  that’s   essentially  what  I’m  asking  is  what  you  want  to  do,  how  do  you  want  to  work  this  into  where  we  are?   R:    I  think  at  some  point  this  is  going  to  devolve  to  a  writing  committee.    When  I  do  my  presentation  on   my  trial  balloon,  I’m  going  to  show  how  Chris’  trial  balloon  fits  right  in.    I’m  going  to  show  how  Fred’s   happy  face  number  one  fits  right  in  and  it  seems  to  me  that  what  we’re  actually  doing  with  these  trial   balloons  is  framing  the  solution  in  different  ways  but  I  think  we’re  all—I  think  we’re  actually  working   toward  what  is  appearing  to  be  more  and  more  like  a  single  solution.   Facilitator:    That  is  the  value  of  the  trial  balloons…       C:    I  mean,  I  think  what  these  trial  balloons  are  going  to  represent  is  a  suite  of  recommendations  that   are  presented  in  this  format  but  maybe  we  could  have  you  present  them  in  the  type  of  format  that   we’re  going  to  go  after  with  that  work  group.    And  I  guess  it  would  be—and  that  way  it  could  be   included  in  that.    But  these  are  clearly  like,  not  only  having  them  individually  laid  out,  like  sort  of   separated—this  is  actually  in  a  total  package  direction.    So  I  mean  I  just  think—I  see  that  they  need  to   be  integrated  somehow.   R:    What  I  see  is  that  that  other  big  long  list  of  stuff  is  the  framework  within  which  a  specific  trial   balloon  needs  to  fit  within.    If  it  meets  all  those  other  things  on  our  list,  then,  it  can  move  forward.   Q:    So  would  you  have  to  break  this  apart  into  those  component  pieces?   R:    Oh  God.   R:    I  know;  it’s  sort  of  fully  developed,  or  at  least,  you  know,  pretty  far  developed  into  that.   R:    I  think  as  long  as  we  can  show  that  it  meets  the  framework,  I  don’t  know  that  we  need  to  tear  it   apart.     Q:    Presenting  the  flow  data,  you  give  it  in  a  flow  duration  curve.    Richter  presented  his  in  an  annual   hydrograph,  I  don’t  know  if—   R:    Well  the  Vogel  paper  talks  about  eco-­‐deficits;  Richter’s  uses  the  flow  duration  curves.   C:    So  I  guess  one  uses  flow  duration  and  one  uses  annual  hydrographs,  I  don’t  know  which  would  be—   R:    Well  because  Richter’s  approach  is  on  a  daily  time  step,  you  can  take,  as  long  as  you’re  within  plus   or  minus  10  or  20  percent  each  day.    So  it  really  goes  back  to  some  of  the  stuff  that  you  were   proposing,  the  percentage  withdrawal  or  flow  by.    That’s  really  what  his  thing  is,  is  just  putting  a   percentage  on  a  daily  time  step;  that’s  why  he  can  use  annual  hydrographs.   C:    I  was  saying  that  it  could  be  presented  either  way.   R:    I’ve  heard  Sam  talk  previously  about  flow  duration  curves  and  how  you  kind  of  lose  some  of  the   resolution  and…   R:    The  reason  why  you  do  it  this  way  is  so  you  can  do  the  calculation.   C:    An  annual  flow  duration  curve  would  hide  important  data,  but  you’re  proposing  monthly  flow   duration  curves.   R:    Or  seasonal.     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  41  of  51       Facilitator:    So  back  to  the  question  of  how  we  work  this  into  moving  forward—I’m  wondering  if  maybe   what  might  be  useful,  Chris,  would  be  to  put  together  the  questions  that  you  feel  this  raises  and  need   to  be  addressed  to  be,  like  you  were  saying,  determining  what  would  the  value  be  or  what  would  the   range  be,  that  sort  of  thing  perhaps,  that  could  go  on  our  list  for  further  discussion.   R:    Can  we  also—I  don’t  know  who  does  this  stuff  but  I  mean,  can  you  look  at—can  you  show  us  some   of  the  smaller  stream  systems  or  wonder  what  those  implications  might  be?    How  do  we  get  to  that   point?   R:    I  just  did  this-­‐-­‐pulled  gage  data  and  generated  spreadsheets.    I  mean  really,  this  could  be  done  and  I   assume  automated,  and  maybe  someone’s  already  done  it,  with  model  data  and  spit  this  stuff  out.    I   mean,  that’s  certainly  what  RTI’s  doing  so,  to  get  that—it  took  me  awhile  to  do  this.    I  mean  if  they   could  spit  it  out  and  you  know,  a  bunch  of  them…   C:    They’ve  already  got  it.   R:    But  do  we  want  to  see  that  for  then—streams  that  we  have  PHABSIM  data  for?    I  mean,  just  some   way  to  tie  in  all  these  different  sets  of  data  so  that  we’re  looking  at  apples  and  apples.    I  just  have  a   hard  time  with  a  lot  of  different…   C:    So  one  of  the  things,  Judy,  with  the  analysis  that  I’m  doing  at  the  44  gages  is  really  similar  to  this   instead  of  looking  at  the  entire  curve,  though,  I  just  pulled  out  the  5  percentiles  so  that  it  would   capture  like,  changes  in  high—the  75th  and  50th,  the  25th,  and  the  10th  -­‐-­‐and  one  of  the  things  I’m   looking  at  right  now,  is  how  those  change  across  basins  and  with  different  drainage  basin  areas.    So   looking  at  what,  for  example,  the  discharge  is  at  the  10th  percentile  flow  across  the  different  drainage   basin  areas,  and  then  what  that—and  if  you  look  at  a  sustainable  boundary  around  that,  how  many   million  gallons  per  day  would  be  available  to  withdraw  and  stay  within  a  sustainable  boundary.    And   I’m  doing  it  by  variation  by  drainage  basin  and  on  the  monthly  time  steps.    But  instead  of  looking  at  the   entire  curve,  I’m  just  pulling  out  5  of  the  percentiles  from  the  curve.    So  that  might  be  useful  and  I   mean  that  stuff  will  be  available  in  June.    But  it  looks  at  the  monthly  variation  and  variation  by  drainage   basin  area.    But  it’s  really  similar,  it’s  really  similar  to  that.    And  one  of  the  things  is  there’s  different   sustainable  boundaries  for  the  different  drainage  basin  sizes.    So  depending  on  how  much  water  is   actually  available,  you’ll  have  different  percentages  around  that  sustainable  boundary  that  you  could   withdraw  in  order  to  stay  within  a  range  that  would  still  in  theory  protect  your  ecological  integrity.    But   I’m  also  translating  back  out  the  million  gallons  per  day  so  you’ve  got  to  see  what  how  much  water   would  be  available  as  opposed  to  just  a  CFS  reading.   C:    Good  points.   Q:    It’s  also  correct—right,  Jennifer?—that  the  eco-­‐deficit  stuff  is  part  of  the  BEC  analysis  for  ecological   flows?   R:    Yes.       C:    We’re  not  testing  different  scenarios,  but  we  are  comparing  or  looking  at  ecological  responses  to   these  deficits.   R:    And  I  was  saying  before,  it  was  like  on  the  annual  basis  and  then  by  seasonal  eco-­‐deficits  in  addition   to  try  to  also  [inaudible]  percentiles,  as  well.     Facilitator:    So  we’ve  come  up  with  a  couple  of  things  to  discuss  further:  1)  the  range  to  use;  2)  perhaps   seeing  it  on  some  smaller  streams,  perhaps  ones  that  also  have  PHABSIM.    And  then  what  I  would   suggest  in  the  interest  of  time  today,  is  if  you  have  additional  thoughts  that  come  from  this  that  you   would  like  to  have  added  to  the  list  for  consensus  principles  or  identified  areas  for  discussion  that  you   e-­‐mail  Sam,  or  us,  and  we  can  add  that  into  the  list  to  be  included  in  the  work  that  the  subcommittee   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  42  of  51       does.    Does  that  make  sense?    Does  that  work?  [group  members  nodded,  and  there  were  no   objections].    The  facilitator  then  invited  Sam  Pearsall  to  present  his  proposal.       Sam  Pearsall’s  Trial  Balloon   Was  it  Herman  Cain,  the  presidential  candidate  who  had  the  9-­‐9-­‐9  plan?    I  have  the  3-­‐3-­‐3  plan:       1. Classify  the  rivers  and  streams  of  NC.    This  classification  should  include,  at  the  absolute   minimum,  classes  distinguishing  hydrologically  distinct  physiographic  regions. 2. For  each  class,  determine  which  variables  are  the  most  important  (characterize  the  class).    Base   these  on  biological  responses  to  variations  in  flow.    Include  all  available  IFIM  /  PHabSim  data.   3. For  each  class,  determine  what  the  ecological  baseline  is.    This  should  be  based  on  the  most   sensitive  biota  for  which  we  have  adequate  data.    The  ecological  baseline  should  consist  of: a. A  subdivision  of  the  year  into  relevant  "seasons."    These  will  vary  from  class  to  class b. A  target  flow  for  each  season:    this  should  be  expressed  as  a  %  of  inflow  defined  at  the   catchment  level;  the  most  powerful  family  of  strategies  demonstrated  by  IFIM  work.   c. A  band  of  allowable  variation,  or  alternatively,  specification  about  frequency,   magnitude,  and  duration  of  excursions  from  this  base  flow  that  will  not  cumulatively   violate  the  definition  of  ecological  integrity.   I’m  keeping  in  mind  as  well  as  I  can  our  mandate  and  suggesting  that  our  recommendation  to  the   Department  should  consist  of  three  parts.    One  is  our  actual  recommendation  to  the  Department  on   how  it  should  go  about  deciding  how  much  water  is  required  to  maintain  ecological  integrity  as  defined   in  the  Act.    Number  one  would  be  our  recommendation.    Number  two  would  be  our  experience,   reporting  on  how  we  came  up  with  that  recommendation:    What  research  we  did,  what  strategies  we   tried,  we  can  talk  about  how  we  looked  at  a  couple  of  purely  flow  based  strategies,  we  had  a  hard  time   doing  biological  integrity  with  those,  there  are  other  issues  with  those.    Finally  Part  3  would  pretty   much  be  attachments;  Number  3  would  basically  be  a  bibliography  including  all  the  presentations  and   all  of  the  papers  that  were  incorporated  into  our  deliberations  and  a  URL  so  that  a  reader  of  this   document  can  get  to  each  of  them  if  they  chose  to  do  it.    This  would  be  a  page  or  two  of  references,   not  the  references  themselves.    So  that’s  the  first  three.    Within  that,  we’ve  got  three  more  under   number  one  and  these  are  the  same  three  things  that  were  on  Jennifer’s  what,  third  or  fourth  slides   this  morning?    One  is  classify.    Two  is  develop  flow  biology  relationships.    And  three  is  determine   ecological  baselines.    I  had  originally  called  this  classification,  characterization,  and  prescription  but   prescription  sounds  a  little  bit  like  permitting  so  I  thought  we  shouldn’t  use  that.    And  then  three  more,   and  these  are  one,  come  up  with  seasons,  assuming  that  they  won’t  be  the  same  for  every  class.     Number  two,  target  flows.    And  number  three  is  allowable  variance,  and  by  allowable  I  don’t  mean   legally  allowable,  I  mean  some  other  kind  of  allowable.    And  that’s  it.    That’s  my  whole  trial  balloon.     The  thing  that  Chris  was  proposing  is  a  strategy  for  solving  those  two  problems,  and  it’s  entirely   possible  that  this  one  isn’t  going  to  work  out.    I  still  have  high  hopes  that  it  will.    And  Fred’s  strategy  is   also  there.      So,  I  mean  that’s  it.    There’s  nothing  particularly  unusual  or  innovative  or  remarkable   about  that—we’ve  been  talking  along  these  lines  for  a  couple  of  years  and  all  I  hope  to  do  today  is  just   remind  you  that  that  is  sort  of  along  the  lines  of  what  we’ve  been  talking  for  awhile  and  keep  it  alive  as   a  potential  outline  for  how  we  frame  our  report.    End  of  presentation.     Q:    You’ve  got  the  question  mark  beside  “Classify”  but  you  don’t  have  one  beside  the  flow  and   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  43  of  51       biological  relationships,  and  that  seems  to  be  as  much  in  question  as  the  first  one  does  to  me.   R:    I  think  we’re  definitely  seeing  biological  responses  to  flows.    Whether  we’re  able  to  sort  those  into   classes  or  whether  we  have  to  treat  them  individually,  remains  to  be  seen.    But  we  know  and  the  data   support  the  notion  that  organisms  respond  to  flows.     Q:    So,  when  are  those  results  coming?       Q:    May/June?   R:    Well,  as  the  result  of  an  additional  investment  from  state  agencies,  RTI  should  be  able  to  produce   results  by  August.    Now  if  we  can  get  some  preliminary  results  or  partial  results  before  then,  we  will.     And  Tom  I  think  you’re  chugging  right  along  and  probably  will  have  some  updates  right  along,  except  in   May  when  you’ll  be  out  of  town.   R:    There  will  be  somebody  else  here  representing  the  USGS  and  will  bring  whatever  I  have  done  by   that  time.     Q:    Okay,  this  is  another  clarification  question  on  my  part.    So  this  recommendations  document  is  being   shriveled?    And  now  for  me  to  understand  is  going  to  be  a  set  of—these  are  our  recommendations  of   how  to  proceed  and  then  the  trial  balloons  are  examples  of  how  you  could  proceed?    Is  that  basically   right?   Facilitator:    Yes.   R:    I  didn’t  really  understand  what  a  trial  balloon  was  so  I  made  something  up  and  answered  it.   R:    But  to  me  this  is  similar  to  the  set  of  recommendations  that  we  have  this  long  list  that  you’ll  help   simplify,  but  Chris’  is  something  very  different,  it’s  actually  quantitative,  it  fills  in  the  framework.    And   to  me  a  lot  of  these  recommendations  were  just  that,  a  framework,  not  really  a  recommendation.    I   would  just  say  this  is  a  methodology,  or  a  process,  or  things  you  must  consider  to  be  able  to  do   anything  and  then  that’s  an  example  of  how  you  could  actually  do  it.    Is  that  right  in  my  thinking?   C:    I  see  a  trial  balloon,  personally,  as  a  recommendation  in  process.    I  see  the  trial  balloon  as   something  that  we  have  as  a  placeholder  right  now  until  we  can  develop  them  into  recommendations,   at  which  time  the  trial  balloons  will  cease  to  be  trial  balloons—they’ll  become  recommendations.   R:    Right,  but  there’s  still  a  recommendation  for  how  to  fill  in  some  component  of  this  broader   framework  that’s  a  little  bit  more  quality  and  a  little  less  quantity.   Facilitator:    you  could  have  five  of  them  in  that  one  place.    Or  six,  or  whatever.   R:    Okay.    I  was  trying  to  sort  out  the  difference  between  this  big  list  of  recommendations  and   something  that’s  much  more  specific  and  focused  in  quantity  that  Chris  presented.    Sam's  framework   helps  me  understand  how  it  all  comes  together.    It’s  just  the  terms  that  we’re  using,  calling  these   recommendations  and  those  trial  balloons,  means  very  little  to  me.    But  I’m  understanding  now  what   we  actually  mean.   R:    I  had  that  same  semantic  difficulty.    I  didn't  know  what  a  trial  balloon  is.   R:    But  I’m  understanding  what  they  are  now.   C:    They’re  floating  proposals.   C:    Straw  men.   R:    Straw  men,  yes.     Sam  also    offered  a  report  format  outline:                          1.  Preface           Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  44  of  51        2.  Recommendations      Classifications      Flow/Biology  Relationships      Determine  Eco-­‐system  baseline                          3.    Experience        What  the  EFSAB  did  to  arrive  at  these  recommendations      What  was  tested?  What  was  the  level  of  rigor?          What  was  reviwed?  How  did  the  review  contribute  to  overall  understanding?                            4.  Attachments        References  of  Articles      Publications         Fred  Tarver’s  Trial  Balloon   The  facilitator  then  invited  Fred  Tarver  to  present  his  trial  balloons.    Fred  presented  his  dual  matrix,   which  he  sent  out  before  the  March  meeting.    On  the  top  header  the  right  side  shows  the  potential   ecological  flow  methodologies  we’ve  been  looking  at.    And  then  on  the  left  side  are  the   characterizations/classifications  that  we’ve  been  attempting.    Down  the  center  are  some  of  the  flow   strategies  that  we’ve  been  looking  at  when  Jim  was  producing  the  charts  from  PHabSim.    When  you  try   to  construct  a  flow  strategy,  you  can  say  well,  based  on  the  ecological  flow  strategy,  which  ever  way         Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  45  of  51         you  choose  to  pick,  whether  it’s  a  yearly  flow  strategy,  a  seasonal,  or  a  monthly  flow  strategy,  you  can   come  up  with—is  it  a  percent  inflow,  a  percent  of  yearly  average  flow  or  one  of  the  more  traditional   flow-­‐by  requirements.      These  are  all  based  on  PHABSIM  in-­‐stream  flow  studies  and  there’s  a  plethora   of  papers  evaluating  the  IFIM  process,  so  we’re  actually  looking  at  responses  to  flows  but  this  is   habitat.    So  you  have  to  make  that  leap  of  faith  between  habitat  and  the  biota;  when  you  buy  into  this   process,  you  kind  of  buy  into  the  fact  that  if  you  create  the  habitat,  the  biota  will  be  there.    If  you  look   at  these  habitat  responses,  obviously  as  you  move  to  the  left  side  of  these  three  suites  of  flow   requirements,  you  have  less  loss  of  habitat  with  monthly  median  as  opposed  to  the  traditional         7Q10,  for  example.    You  have  fewer  guilds  having  a  loss  of  habitat  exceeding  20%  at  the  left  side  of   these  flow  regimes,  so  monthly  median,  60%  of  annual  average,  and  then  90%  of  inflow  as  your  flow  by   requirement.      As  a  trial  balloon,  DWR  proposes  using  80%  of  inflow  as  the  flow  by  requirement.    And   since  we  haven’t  come  up  with  a  classification/characterization  process  yet,  we  figured  well,  we’ll  just   go  with  a  statewide  requirement  for  right  now  because  it  kind  of  gets  back  to  what  Chris  was  talking   about  with  the  sustainability  boundary,  or  the  presumptive  standard.    If  you  maintain  the  natural   hydrograph,  minus  a  certain  percent,  then  in  theory  across  the  state  it  should  protect  the  biota  there.     The  happy  face  represents  80%  of  inflow  as  your  flow-­‐by  statewide  application.    You  could  argue,  if  you   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  46  of  51       look  at  these  charts,  these  are  all  based  on  in-­‐stream  flow  study  sites  that  are  in  the  Piedmont,  so   technically,  an  astute  observer  of  these  bar  charts  might  say  well,  actually  your  smiley  face  should  be   over  here  under  physiographic  regions  for  Piedmont  because  these  are  all  based  on  Piedmont  studies   so  the  proposal  is  to  look  at  Mountain  PHABSIM  sites  so  hopefully  the  responses  might  compare  to   these  similarly.    We’re  scheduled  to  do  those  in  the  next  month  or  so.    We  picked  this  80%  inflow  as   your  flow  by.      At  80%  a  certain  number  of  guilds  that  are  below  the  20%  loss  of  habitat  so,  when  we’re   putting  forth  trial  balloons  we  said  well,  rather  than  just  putting  forth  one,  give  people  something  else   to  consider  so  we  picked  40%  of  annual  average  and  also  the  monthly  median.    And  as  you  look  at   these  various  bar  charts,  you’ll  notice  that  they  have  different  habitat  responses  so,  some  will  be   greater  than  others  but  for  the  most  part  it  seemed  like  they’re  pretty  much  on  the  same  line  of  the   number  of  guilds  that  were  below  the  20%  loss  of  habitat.    So  that’s  kind  of  our  philosophy  for  why  we   picked  these  three.    Also,  maintaining  some  of  the  natural  variability-­‐-­‐if  you  have  the  monthly  median,   that  does  maintain  a  certain  amount  of  variability  in  your  flows,  as  does  the  80%  of  inflow  as  your  flow   by  requirement.    That  still  maintains  some  kin  to  natural  variability.    The  40%  of  annual  average  is  sort   of  a  flat  line  since  it  is,  you’re  taking  a  percent  of  a  single  value.         Q:    Why  no  monthly  or  seasonal  happy  faces?   [00:45:15]       R:    Well,  that’s  a  good  question.    Jim  did  look  at  some  seasonality  in  terms  of  some  of  these  studies,   but  as  some  of  it  shows  up  there,  I  guess  we  could  have  gone  deeper  into  the  weeds  and  pulled  up   some  seasonal  ones,  but  I  guess  at  the  time  we  didn’t,  so…   R:    Well,  I  understand  why  you  didn’t  but  as  a  strategy  for  consideration  if  we’re  going  to  use  a  flat  80%   of  flow  by  on  the  basis  of  some  geographic  unit  whether  it’s  a  basin  of  some  order,  it  makes  sense  to   me  that  that  percent  of  flow-­‐by  perhaps  should  vary  according  to  season.   R:    I  mean  I  thought  that  the  point  was  that  the  80%  seemed  to  be  protective,  even  at  the  low  flow   seasons  and  that’s  if  you  match  that  even  at  low  flow  seasons,  we  wouldn’t  hesitate  to  allow.   R:    There  may  be  times  when  80%  of  flow-­‐by  is  inadequate.   C:    You  would  have  to  go  back  and  look  through  each  of  those  curves  again  to  find  out  whether  that   was  the  case  or  not.   R:    As  a  straw  man,  it  seems  to  me  that  the  department  has  suggested  the  best  member  or  a  member   of  each  of  the  three  large  families  of  implementation  strategies  and  in  each  case  they’ve   recommended  an  annual  approach  and  I’m  thinking  that  a  seasonal  approach  has  merit.   R:    Monthly  median  would  be.   C:  Monthly  median  would  capture  some  of  the  seasonalities.   R:    A  monthly  median  is  even  harder  than  seasonal  median,  but  I’m  just  not  positive  that  this  will  solve   the  problem  as  implemented  on  an  annual  basis.    I’m  reasonably  comfortable  that  it  will  do  a  better   job  of  solving  a  problem  if  it’s  implemented  on  a  shorter  time  step.   Q:    But  isn’t  that  percentage,  when  you  run  it  through  the  model,  that’s  a  daily  time  step.    Say  it’s  20%   of  inflow,  so  if  it’s  20%  of  inflow,  it  doesn’t  matter  if  it’s—it’s  not  a  seasonal  or  monthly  thing,  right?     The  percentage  of  flow-­‐by  is  done  on  a  daily  time  step.   R:    For  very  low  flow  streams,  100%  of  in-­‐flow  may  be  required  at  certain  seasons.   R:    Well,  so  you’d  have  to  go  back  through  all  of  those  curves  and  unless  one  of  them  just  stands  out  as   crashing  it.    That’s  really,  I  guess,  the  assignment  was  to—is  there  a  difference.   R:    My  recommendation  is  that  if  it’s  possible  and  practical,  we  should-­‐-­‐whether  we  have  classes  or   not-­‐-­‐we  should  think  about  seasonal  flows  and  targets  for  those  seasons  and  allow  the  variations  from   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  47  of  51       those  targets  and  if  it  turns  out  that  the  target  is  80%  of  instantaneous  flow,  or  80%  of  daily  mean,  or   whatever  flow  that  geographic  unit,  whether  it’s  a  ridge  or  a  basin  of  some  order,  it  should  to  the   extent  possible,  reflect  reality.    It  should  reflect  something  we  know  about  that  kind  of  stream.   Q:    And  are  you  saying,  in  terms  of  seasonality,  go  from  80  to  90  some  other  variable  at  certain  times  of   the  season?     R:    If  you’re  defining  that  your  strategy  is  percent  of  inflow,  for  some  order  of  basin,  you  have  the   option  of  saying  it  should  be  80%  all  the  time.    But  you  may  have  the  option  of  saying  it  should  be  80%   above  a  certain  low  flow  threshold,  below  which  it  should  be  90%,  and  below  that  it  should  be  100%.     We  talked  about  that  earlier  today.    You  may  not  have  the  information  that  you  need  to  make  that—to   write  that  kind  of  prescription,  or  it  may  be  that  it’s  too  complex  and  cumbersome  to  implement.    But   ideally,  whether  we  have  classes  or  not,  I  think  we  should  do  our  best  with  seasonality  and  we  should   do  our  best  with  making  our  target  flows  fit  reality.   R:That’s  tricky.         C:    The  node  in  OASIS  is  going  to  have  to  be  classified,  potentially,  or  the  node  is  going  to  have  a  goal  or   an  objective-­‐-­‐    80%  flow-­‐by  or  something  like  that?    So  if  the  node  is  placed  on  a  stream  that’s  class  X,   it  will  end  up  with  this  classification  and  it  would  get  a  prescription.    So  when  we’re  thinking  about  how   finely  we  have  to  understand  it,  we  just  have  to  understand  where  the  nodes  are  probably  going  to  go-­‐ -­‐  what  types  of  streams  are  going  to  get  requests  for  withdrawal  and  if  those  are  streams  that  have  so   little  total  discharge  at  low  flow  season  that  they  meet  100%,  that  would  be  a  prescription.    But  I  would   think  that  a  lot  of  the  withdrawals  aren’t  probably  going  to  be  targeted  to  those  streams,  that  they’re   going  to  be  targeted  as  streams  that  with  this  80%  would  be  potentially  a  reasonable  daily  target.    I   mean  is  that  fair?    Is  that  what  we’re  supposed  to  be  thinking  about,  is  when  you’re  actually  classifying   the  node,  once  you  place  it  into  OASIS,  that  is  going  to  have  a  class  and  it  will  either  be  sufficient  to   have  this  statewide  80%  or  as  Sam’s  pointed  out,  there  may  be  streams  of  a  particular  size  or  their   ability  to  have  base  flow,  for  example,  that  may  be  more  vulnerable  and  they  need  to  go  in  a  different   class.   R:    Yes,  when  you  set  those  flowbys  for  the  particular  node,  if  they  are  going  to  differ  statewide,  to   some  extent  you  have  to  know  how  to  set  up  those  various  nodes  in  terms  of  when  are  those  flowbys   when  do  you  have  the  red  flags  come  up.    So  when  you  place  those  nodes,  if  we’re  going  to  have   something  other  than  statewide,  you  have  to  know  what  that  flow  scenario  is  in  order  to  have  those   red  flags  pop  up,  if  they  do.     Q:    The  framework  though  that  you  have  in  your  matrix  can  handle  those  more  specific  approaches,   right?    You  move  the  smiley  face  a  couple  columns  to  the  left  or  whatever,  and  you’re  still  within  your   conceptual  framework.   R:    Yes.   C:    If  you  get  more  data  and  it  says  you  need  to  do  the  Piedmont  differently  from  Mountains,  you  can   potentially  have  different  numbers  for  those  two.   R:  This  matrix  is  just  my  concept;  the  trial  balloon  is  where  the  smiley  faces  are.    The  matrix  can  be   modified.    Like  I  did  say,  since  these  are  based  on  Piedmont,  then  perhaps,  it  may  not  be  a  statewide   concept,  it  might  be  Piedmont  and  when  we  look  at  the  PHABSIMs  for  the  Mountains,  it  might  vary  for   the  Mountain  sites.       Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  48  of  51       C:    What  I  want  to  point  out  about  the  way  you  guys  are  going  to  run  the  Mountains  is  it  seems  like   when  we  were  in  the  Piedmont,  we  decided  to  have  at  least  a  suite  of  guilds  that  were  shared  amongst   those  and  it  seems  like  we  would  want  to  have,  to  the  best  of  our  ability  even  though  I  understand  that   some  of  the  Mountain  streams  will  have  unique  guilds,  that  there  would  be  comparable  guilds,  so  that   we  can  compare  the  results  from  the  Mountains  to  the  Piedmont  to  understand  if  that  same  guild   responds  the  same  in  the  Mountains  versus  the  Piedmont.    Is  that  reasonable?    Is  that  part  of  the   objective?   R:    I  sent  an  e-­‐mail  about  this.   R:    Recently,  you  mean?   R:    A  week  or  so  ago.   Q:  That  spreadsheet  about  the  various  sites,  or  whatever?   R:Yes,  and  then  before  that,  the  guilds.  There  will  be  some  differences.    But  there  will  be  some   similarities.  But  they’re  not  going  to  be  a  one-­‐to-­‐one  match.   R:    I  don’t  think  it  would  a  one  and  one  match,  but  at  the  same,  I  feel  like  there’s—that  the  advantage   of  including  the  responses  to  the  same  guilds  is  that  the  guild  is  that  biology  link  to  the  habitat;  you’re   really  describing  habitat.    It’s  really,  purely,  a  description  of  habitat  so  if  you  took  the  guild   conversation  out  of  it  for  the  moment  and  you  just  said,  how  well  are  we  maintaining  fast,  shallow   habitat?    Do  we  maintain  that  in  the  Mountains?    Do  we  maintain  it  in  the  Piedmont,  and  in  the  Coastal   Plain  at  80%  flow  by  and  strictly  pull  ourselves  back  to  a  habitat  conversation.    Flow  versus  habitat.    I   think  that  is  the  simplest  way  to  assess  it  and  then  the  next  step  would  be  lining  the  guilds  back  up  and   then  have  that  conversation  about  how  the  biology  responds.    What  I  really  want  to  know  is,  does  the   French  Broad  act  exactly  the  same  way  as  the  Tar  River  at  Tarboro  under  certain  flow  conditions?    And   it’s  very  likely  they  could—the  shallow  increases  and  the  deep  decreases  at  80%  in  a  predictable  way.     Is  it  equally  predictable  for  the  French  Broad  as  it  is  for  the  Tar  River?    And  then  afterward,  you  come   back  to  how  the  guilds  match  up  and  whether  in  the  mountains,  you  really  are  trying  to  tell  with  the   chubs  if  the  Mountain  suite  of  chubs  act  the  same  way  as  the  Piedmont  suite  of  chubs.    You  see  what   I'm  saying?    If  we  don’t  have  any  one  to  one  matches,  this  conversation  is  just  purely  hypothetical.    If   you  can’t  show  that  similar  habitats  respond  to  flow  in  the  same  way,  you  can’t  talk  about  statewide   application  using  this  method,  in  my  mind.    We  really  are  talking  about  habitat,  right?         R:    Yes,  I  think  saying  it  that  way,  my  response  would  be,  even  if  the  guilds  are  different,  the  question  is   are  we  protecting  the  habitat.   R:    That’s  the  question,  but  if  we  use  the  terms  of  the  guild,  just  like  when  we  called  our  old   classification  when  we  say  the  Coastal  Plain  streams,  it  kind  of  messes  you  up—it  messes  up  your   ability  to  speak  about  how  well  we  are  maintaining  habitat  availability.   R:    Yes,  because  in  either  the  Piedmont  or  the  Mountains,  what  we’ve  tried  to  do  is  run  enough   different  habitat  suitability  curves  through  the  program  so  that  we’ve  covered  anything  that  would  be   there.    Then  going  further,  you  use  the  most  limiting  species  or  guild  and  if  we’ve  got  habitat  for  it,   everything  else  is  okay.   R:    Right.    The  only  thing  that  worries  me  about  that  is  when  there  are  those  ecological  communities   that  don’t  have  that  component.    If  it  was  zero  in  the  natural  hydrograph  and  it  goes  to  200%,  are  we   capturing  that  change  and  is  it  meaningful  to  the  ecological  integrity.    I  think  that  is  where  there’s  a   shift  we  might  not  be  capturing.    So,  anyway,  I  think  that  this  Mountain  work  is  critical  in  trying  to   make  this  work,  unless  you  just  really  want  to  have  a  Piedmont  prescription.     Q:    When  you  have  the  flowbys,  is  there  a  threshold  other  than  just  like  a  7Q10  for  WaterFALL  that  you   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  49  of  51       try  to  present  in  that  region?   R:    The  way  that  was  analyzed  is  there  is  no  threshold  period.    Just  flow  equals  0.8  times  flow.   R:    So  it  could,  in  theory,  then  produce  some  really  low  flows  during  drought  times?   R:    The  way  this  was  modeled-­‐-­‐  now  in  reality,  we  can  implement  it  in  a  different  way.    I  mean  this  also   assumed  that  flow  would  be  modified  every  day.    And  again,  in  reality,  that  would  be  twice  a  week   C:    I  guess  the  only  baseline  would  be  whatever  the  lowest  value  in  the  flow  record  would  be?    Don’t   you  default  to  whatever  the  model  flows  in  the  deck?   R:    Yes.   C:    So  a  suggestion  might  be  taking  a  flow-­‐by  approach,  but  then  having  some  sort  of  threshold   number.   R:    That’s  kind  of  like  what  Sam  was  talking  about—what  triggers  a  flag?    Is  it  frequency  or  duration  or   some  sort  of  threshold  that  you’d  have  to-­‐-­‐   R:    We  need  to  have  what  constitutes  an  allowable  excursion  and  how  often  can  you  have  one?   R:    To  meet  the  definition  in  the  statute.    Still  be  able  to  recover.   R:    But  it’s  still—I  guess  that  still  wouldn’t  necessarily  protect  much  natural  variability  because  you   could  always  take  it  right  down  to  that  threshold  continuously.   C:    I  have  a  feeling  that  nature  will  keep  variation  in  there  in  spite  of  our  best  efforts.    But  I  agree  that   targeting  a  percentage  of  a  period  of  record  flow  is  going  to  be  very  challenging  and  it’s  going  to  be   based  on  the  use  of  models.    There’s  just  nowhere  where,  or  at  least  there  are  not  very  many  places,   where  someone  who  wants  to  take  water  out  of  the  stream  has  a  convenient  gage  right  upstream  and   a  convenient  gage  right  downstream  and  can  report  on  what  they  have  actually  done  to  instantaneous   flow.   R:    But  again  it’s  a  planning  thing.   R:    Right.    Those  are  site-­‐specific  kind  of  questions,  like  whether—   R:    It  just  raises  the  flag.   R:    Yes,  it’s  basically  a  model  activity  anyway.   C:    A  couple  observations,  as  well  as  just  reminders,  is  that  this  was  set  up  with  no  floor,  no  safety  net   beyond  which  you  would  not  go.    It’s  always  some  percentage  skimmed  off,  whether  it’s  10,  20,  or  30   percent  of  ambient  flow  removed.    One  threshold  that  gets  thrown  around  sometimes  would  be  okay,   well  yes,  but  you  can’t  go  below  the  7Q10.    Well,  there’s  nothing  magic  about  7Q10,  in  fact,  flow  often   will  go  below  the  7Q10  for  a  couple  of  scattered  days,  ever  year.    The  7Q10  is  a  flow  that  occurs  for   seven  consecutive  days,  once  every  ten  years.    But  say  7Q10  is  10,  you  may  get  a  flow  of  8  here  and   there  during  a  dry  time  depending  on  the  kind  of  year  it  is.    So,  if  you  let  ambient  flows  go  to  8   occasionally,  well,  so  does  Mother  Nature.    That’s  one  thought  we  had  in  mind.    Another  is,  remember   this  is  a  percentage  reduction,  so  at  low  flows  the  magnitude  of  that  reduction  is  small.    The  7Q10  at   Rocky  River  at  Highway  64  near  Siler  City,  which  is  apparently-­‐-­‐it’s  a  small-­‐ish  stream,  but  it’s  still  got  a   drainage  area  of  over  50  square  miles.    The  7Q10  there  is  a  very  flashy,  slate  belt  stream-­‐-­‐7Q10  is  0.5.     Eighty  percent  would  give  a  flow  of  0.4  and  I  defy  you  to  measure  0.1  CFS  in  a  stream.   R:    That’s  where  I  feel  like  a  monthly  median  is  kind  of  a  nice  number.   R:    But  that  is  much  less  variable,  that  is—   R:    That’s  when  you  model  it.    The  natural  variation  is  significant  around  that  median  and  you  don’t   have  instantaneous  withdrawal,  common  sense,  instantaneous  withdrawal.    You  have  intermittent   withdrawal  up  to  a  certain  amount  per  day  and  it  can  be  on  average,  right?    So  it  could  be  more  on  one   day  and  less  on  the  next  day.    If  you  model,  it  looks  like  you’re  cutting  it  off  at    some  kind  of  flat  line,   but  the  reality  is  it  would  be  highly  variable,  and  the  amount  of  water  that  you  are  shooting  for  in   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  50  of  51       September  is  going  to  be  higher  than  the  80%  flow  by  would  be.   R:    At  times,  yes.    You  should  still  have  to  have  a  discussion,  like  Sam  talked  about,  in  terms  of  what’s   an  acceptable  excursion  beyond  your  threshold  because  if  you  set  your  target  as  a  median  flow,  well,   again  half  the  time  under  natural  circumstances  the  flow  is  less  than  that  threshold.   C:    And  the  other  half  the  time,  it’s  more  than.   R:    Right.   C:    The  eco-­‐difference  is  going  to  be  substantial  most  of  the  time.    Another  trial  balloon  goes   unpopped.   R:    Despite  everyone’s  best  efforts.     VIII.  May  14  Meeting  Agenda  and  the  Timeline       The  EFSAB  proposed  the  following  items  for  the  May  14  agenda:   • BEC  update  on  flow/biological  response  relationships   • Board’s  Input  on  concerns  about  endangered  species   • Complete  Report  Outline  and  section-­‐writing  assignment     The  EFSAB  also  updated  the  timeline  as  follows:     June  18:       • PHABSIMs  using  Mountain  sites  –  how  it  correlates  with  class   • Update  on  BEC?   • What’s  missing   • Determine  numbers     July  16:     • Coastal  Discussion   o Contributions  from    Coastal  Coordination  Group   • Endangered  Species   • Draft  report  strategy  agreed-­‐upon     August  20:    To  be  determined   September  24:    To  be  determined     October  22:  To  be  determined     December  3:  Final  Meeting       IX.  Information  on  Next  Meeting       The  draft  agenda  for  the  May  14,  2013  meeting  includes:   • Biological-­‐Environmental  Classification  (BEC)  preliminary    results  for  classification   • Flow  /  biological  response  relationships  proof  of  concept   • Endangered  Species   • Discussion  of  Framework  for  Recommendations   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                          April  16,  2013  Meeting  Summary   Page  51  of  51             The  next  meeting  of  the  EFSAB  is  scheduled  for  May  14,  2013  at  the  Stan  Adams  Educational  Center  from   9:0oam  until  4:15pm.  Please  remember  to  bring  lunch  and  refreshments  with  you.  Coffee  will  be  available  on   site  and  soft  drinks  are  ($1).  Webinar:  If  you  cannot  attend  the  meeting  in  person  but  would  like  to  join  us  via   the  webinar,  you  can  watch  the  presentations  and  listen  to  the  live  streaming  audio  of  the  meeting  by  accessing   the  link  and  typing  your  name  in  the  space  labeled  “guest”:    https://denr.ncgovconnect.com/sab/       Meeting  Location  &  Directions:  The  meeting  location  is  the  Stanford  M.  Adams  Training  Facility  at  Jordan  Lake   Educational  State  Forest.  Directions  are:    2832  Big  Woods  Road,  Chapel  Hill,  NC    27517.    From  Rt  64  and  Big   Woods  Road,  it  will  be  the  first  Forest  Service  sign  on  the  right.    Pass  the  office  building  and  continue  on  through   the  gate  to  the  education  center.  For  Map  link:    http://go.ncsu.edu/stanadams