שטח אגן הניקוז של הנהר קויאהוגה הוא 2,100 קילומטרים רבועים בצפון-מזרח אוהיו. מתוכם 56% הם יערות, 22% שדות חקלאים, 16% הם ביצות, נהרות ונחלים ו-6% הם אזורים עירוניים. במהלך מסלולו זורמים לקויאהוגה 37 יובלים שיש להם שם ופלגים רבים נוספים חסרי שם, ובסך הכול כ-1,700 קילומטרים של נתיבי מים. אורכם הכולל של נחלי ופלגי האיתן ופלגי האכזב בחלק של אגן הניקוז בתחומי הפארק הלאומי עמק קויאהוגה (בערך 6.5% משטח אגן הניקוז), עולה על 300 קילומטרים. שטח אגן הניקוז של חלק מהיובלים הגדולים, דוגמת טינקרס קריק שאורכו 45 קילומטרים, עולה על 130 קילומטרים רבועים, בעוד ששטחם של מרבית היובלים האחרים נע בין 5 ל-50 קילומטרים רבועים.
אף שאגן הניקוז של הנהר קויאהוגה מהווה פחות מ-2% משטחה של מדינת אוהיו מתגוררים בתחומו קרוב ל-15% מאוכלוסיית המדינה, הרוב לאורך חלקו המערבי של הנהר, בעיקר בערים אקרון וקליבלנד השוכנות בקצה הדרומי והצפוני של הפארק בהתאמה. הריכוז הגבוה של שטחים עירוניים והתעשייה הכבדה לאורך גדותיו גורמים ללחץ על האקולוגיה של הנהר שסבל מזיהום כבד מתחילת המאה ה-19, אם כי הוא התאושש מאז.
יותר מ-100 אגמים קטנים ובריכות, כולם מלאכותיים, שוכנים בתחומי הפארק. שטחם נע מפחות מ-400 מטרים רבועים ועד יותר מ-40 דונם. רובם נועדו במקור לשמש כמקור למי השקיה. בריכות שננטשו מזמן הפכו עם השנים לביצות ומטופלים כחלק מ-1,500 הביצות והאזורים הלחים שבתחומי הפארק. בריכות אחרות משמשות כמקור למים לפעילות חקלאית או לנופש. האגם הגדול ביותר בתחומי הפארק, אגם קנדל (Kendall Lake) בשטח של כ-50 דונם גדול מספיק לאפשר דיג ושיט.
גאולוגיה.
לנהר קויאהוגה יש נתיב יוצא דופן בצורת האות הלטינית V. הנהר זורם תחילה לדרום-מערב, ואז פונה בחדות צפונה ונשפך בימת אירי לא הרחק מהמקום בו הוא נובע. הזרוע השמאלית של ה-V, זורמת צפונה דרך הפארק, כשהיא משתמשת בעמק שקדם לתקופת הקרחונים, בעוד שהזרוע הימנית מותאמת לתבנית ניקוז חדשה יותר. הזרוע החדשה נחתכה עם הזרוע הישנה במפלי קויאהוגה, בבסיס ה-V. נחלים אחרים עשו את דרכם אל העמק שקדם לקרחונים באמצעות התחתרות ויצירת קניונים עם מפלים כדוגמת אלו בטינקרס קריק (Tinkers Creek) בברנדיוויין קריק (Brandywine Creek) וצ'יפווה קריק (Chippewa Creek). מפלים אלו נוצרו כשזרמי המים שחקו את פצלי בדפורד (Bedford Shale) שמתחת לאבן חול בראה (Berea Sandstone). סחף שמקורו בקרחונים ממלא את העמק עד לעומק של 120 מטרים. משקעים אלו מורכבים מאוד בשל הצטברות המים לפני הקרח לפני כל אירוע התקרחנות ואחריו. משקעים חופיים, שרטוני חצצים ומשקעי חוף אחרים מאגם מאומי הקדום (Lake Maumee, אגם קרחוני שקדם לימת אירי) מצויים בעמק, כמו גם חצצים מזמן "אגם ארקונה" (Lake Arkona), ורכסים מסמנים את חופי האגמים: ויטלסי (Whittlesey), וורן (Warren) וויין (Wayne).
שריד בולט מ הוא "מורנת דפאיינס" (Defiance Moraine), המשתרעת מדפייאנס (Defiance) ממערב אוהיו לרוחב אוהיו ועד לתוך פנסילבניה. כפי שקושינג (Cushing) ועמיתיו הצביעו: "מורנת דפייאנס מייצגת את השריד הבולט האחרון לחזית הקרחון באזור זה". רוחב המורנה נע בין 3 ל-6 קילומטרים, ולדברי לוורט (Leverett): "היא כמו גל רחב שקו הרכס שלו ניצב 6 עד 15 מטרים מעל הגבול של המישור שמחוץ לו". מורנה זו יוצרת שלוחה המזדקרת דרומה לתוך העמק למשך 13 קילומטרים עד פנינסולה (Peninsula). רוחב השלוחה בתחילתה, בקצה הצפוני שלה כ-10 קילומטרים והיא הולכת ונעשית צרה לקראת הקצה הדרומי שלה, שם רוחבה כ-5 קילומטרים. מבנים של משקעים קרחוניים כדוגמת קם (Kame) ואסקר מאפיינים את פני השטח דרומית למורנה זו עד לקצה הדרומי של ההתקרחנות.
פצלי בדפורד ואבן חול בראה הושקעו בסביבת דלתה של נהר בתת-התור קרבון מיסיסיפי. ערוצי הנחלים נחצבו בפצלי בדפורד ומאוחר יותר התמלאו ערוצים אלו באבן חול בראה. יש להם ערך כלכלי מלבד היותם רקע לקניונים מרהיבים ומפלים בעמק. אבן חול בראה נחצבה בבראה לשימוש כאבני טחינה ואבני בניין, בעוד שאת החלק התחתון של פצלי בדפורד חצבו בסאות אוקליד (South Euclid) ובלוסטון (Bluestone) עבור "האבן הכחולה".
קונגלומרט שרון (Sharon conglomerate) הוא תצורה מקרבון פנסילבני המורכבת מאבן חול וקונגלומרטים. היא נוצרה לדברי קושינג ועמיתיו כ"טלאים נפרדים או הרי משאר בראשי ההרים הגבוהים ביותר... הרי משאר אלו ניצבים בעוז מעל הסביבה המקיפה אותם" בשל עמידותם לסחיפה. מדפי בוסטון (Boston Ledges) הם הדוגמה הראויה ביותר לציון. כשהפצלים מקרבון מיסיסיפי מתחתיהם נשטפו, נוצרו גושים עצומים של קונגלומרט שרון. כפי שקושינג מסביר "פעולת הכפור מסייעת בהרחקת הגושים זה מזה, סדקים מתרחבים ויוצרים מערות, וכתוצאה מכך יש סבך של גושי סלע, המופרדים על ידי מעברים ברוחב משתנה".
גז הופק מהפצלים באזור מאז 1883, כאשר באר נקדחה ברוקפורט (Rockport) לעומק של 160 מטרים, והופקו ממנה 612 מטרים מעוקבים של גז ביום. קידוחי הגז שגשגו בשנים 1914–1915, ובהגיע 1931 הפיקו כמה מאות בארות גז מפצלי יורון מהדבון. הגז הופק מפצלים בעובי 381 מטרים בעומקים מ-120 ועד 560 מטרים. הלחצים הין בין 3 ל-135 PSI והתפוקה הייתה פחות מ-560 מטרים מעוקבים ביום. כפי שקושינג הצביע בשנות ה-30 של המאה ה-20 "יש כמויות גדולות של נפט בפצלי דבון". מאז הראו פצלי מרסלוס (Marcellus Shale) ופצלי אוטיקה (Utica Shale) העמוקים יותר את ערכם הכלכלי.
אקולוגיה.
בתחומי הפארק הלאומי עמק קויאהוגה יש כמה בתי גידול. בית הגידול העיקרי בפארק הלאומי עמק קויאהוגה הוא הנהר קויאהוגה המתפתל לאורך 35 קילומטרים בתחומי הפארק וצמחיית הגדות האופיינית לו. בתי גידול נוספים כוללים יערות מעורבים של נשירים ועצים מזופיטיים, צמחיית ביצות, אזורים חקלאים מודרניים ואזורים חקלאים לשעבר המצויים בשלבים שונים של סוקצסיה.
בתחומי הפארק נמנו מעל ל-900 מינים של צמחים, 65 מיני דגים, 19 מינים של דו-חיים, 19 מינים של זוחלים, 241 מינים של עופות ו-41 מינים של יונקים.
הנהר קויאהוגה היה בעבר אחד הנהרות המזוהמים ביותר בארצות הברית והתפרסם ברחבי העולם כ"נהר שעלה באש" בשל האירוע ב-1969 שבו כתם נפט גדול בנהר עלה באש. פעילות נמרצת של סוכנויות ממשלתיות, מוסדות ללא כוונת רווח ומתנדבים שינו מצב זה והנהר חזר להיות נהר נקי ובעלי החיים שבו אליו.
צמחייה.
הצמחייה בפארק הלאומי עמק קויאהוגה היא פסיפס מגוון של סוגי צמחים טבעיים במקביל לאזורים חקלאיים. כ-80% משטח הפארק הם יערות מעורבים של מזופיטים, עצים נשירים הגדלים בסביבה בעלת לחות בינונית. חברת הצמחים הנפוצה ביותר היא של קריה (Carya)–אלון. חברות אחרות כוללות אדר–אלון, אלון–צפצפה–אדר, אדר–שקמה, אורן–אשוחית וצוגה (Tsuga)–צפצפה. יש אומנם כמה חורשות גדולות רציפות, אבל מרבית העצים גדלים במקטעים נפרדים. מפוזרים בין חורשות אלו יש בתי גידול אחרים, כולל שדות חקלאים לשעבר המצויים בשלבים שונים של סוקצסיה, ביצות וכרי עשב. פעילות חקלאית, שפעם הייתה נפוצה, קיימת גם היא, אם כי בעצימות נמוכה.
בין 943 מיני הצמחים הגדלים בפארק הלאומי עמק קויאהוגה כלולים:
בעלי חיים.
בעלי החיים בפארק הלאומי עמק קויאהוגה כוללים: כמה מאות מיני עכבישים, 53 מיני פרפרים, ועשרות מינים של שפיריות ושפריריות, 65 מיני דגים, 19 מינים של דו-חיים, 19 מינים של זוחלים, 241 מינים של עופות ו-41 מיני יונקים.
מיני החולייתנים החיים בפארק כוללים:
היסטוריה.
ילידים.
פלאו-אינדיאנים (מלפני 13,000 ועד לפני 10,000 שנים) היו בני האדם הראשונים שהגיעו לעמק לפני כ-13,000 שנים. הם צדו מסטודונים ויונקים גדולים אחרים מעידן הקרח. לאחר שעידן הקרח הסתיים צמחו בעמק יערות של עצי אלון, אולמוס, ואדר. קבוצות של בני התקופה הארכאית באמריקה הצפונית (מלפני 10,000 עד לפני 3,000 שנים) צדו בעמק איילים, תרנגולי הודו ודובים. הם דגו דגים בנהרות ובפלגים וליקטו אגוזים, פירות יער, זרעים ומזונות צמחיים אחרים. תושבים ראשונים אלו של עמק קויאהוגה היו נוודים ונעו בעקבות חיות הציד והמזון הצמחי. הפלאו-אינדיאנים התגוררו ככל הנראה במחסות עשויות מענפי עצים מכוסים בעורות בעלי חיים, בעוד שבני התקופה הארכאית חיו במבנים עשויים מוטות עץ.
(Woodland period מלפני 3,000 עד לפני 1,000 שנים) מבחינים בשתי תרבויות: אדנה (Adena) ו בני תרבויות אלו הקימו יישובי קבע והקימו רשתות סחר עם אזורים מרוחקים כמו פלורידה ודקוטה הדרומית של ימינו. תרבות הופוול התאפיינה בהקמת תלים גדולים ובייצור כלים וחפצי נוי. עיקר יישובי תרבות הופוול היה בדרום והם הגיעו לצפון אוהיו לפני כ-2,100 שנים. התושבים התגוררו ביישובים קטנים, צדו, דגו וליקטו פירות ואגוזים, ובנוסף גידלו מזון כדוגמת דלעת. בדרום אוהיו הקימו בני הופוול תלים בצורות גאומטריות משוכללות. בצפון אוהיו, ובעמק קויאהוגה בכלל זה, הוקמו תלים פשוטים וקטנים יחסית, למשל באוורט וילאג' (Everett Village).
לא ידוע מדוע בני תרבות זו עזבו את האזור, אבל נראה שהאזור היה נטוש למשך זמן רב, למעט ציידים מזדמנים.
התרבות הבאה שישבה בעמק מכונה תרבות ויטלסי (Whittlesey) לכבודו של צ'ארלס ויטלסי (Charles Whittlesey), שמיפה אתרים שלהם ב-1871. בני תרבות זו חיו בעמק בין שנת 1000 לשנת 1600 בכפרים קטנים מפוזרים בבתים עשויים ממוטות עץ שבהם שכנו כמה משפחות. בניגוד לתרבות הופוול שקדמה להם, לא היו להם רשתות סחר והם חיו מציד באמצעות קשתות וחצים וגידלו תירס, דלעת ושעועית.