Промените во внесот на слатка вода предизвикани од климата покажаа дека влијаат врз структурата и функцијата на крајбрежните екосистеми. Ги проценивме промените во влијанието на речниот истек врз крајбрежните системи на Северозападна Патагонија (NWP) во последните децении (1993–2021) преку комбинирана анализа на долгорочни временски серии на протокот на водотеци, хидролошка симулација, сателитски добиени податоци и податоци од повторна анализа на условите на површината на морето (температура, заматеност и соленост). Значително намалување на минималниот проток на водотеци низ зона што опфаќа шест главни речни сливови беше очигледно на неделно, месечно и сезонско ниво. Овие промени беа најизразени во северните сливови со мешан режим (на пр., реката Пуело), но се чини дека напредуваат кон југ кон реките што се карактеризираат со нивален режим. Во соседното двослојно внатрешно море, намалениот внес на слатка вода одговара на поплиток халоклина и зголемени површински температури низ северна Патагонија. Нашите резултати го нагласуваат брзо развивачкото влијание на реките врз соседните естуари и крајбрежни води во NWP. Ја истакнуваме потребата од стратегии за набљудување, прогнозирање, ублажување и прилагодување низ целиот екосистем во услови на климатски промени, заедно со соодветно адаптивно управување со сливовите на системите што снабдуваат вода во крајбрежните морски води.
Реките се примарен извор на континентален влез на слатка вода во океаните1. Во полузатворените крајбрежни системи, реките се суштински двигател на процесите на циркулација2 и мост помеѓу копнените и морските екосистеми, транспортирајќи хранливи материи, органска материја и седименти кои ги надополнуваат оние од крајбрежниот и отворениот океан3. Неодамнешните студии покажаа промени во обемот и времето на влезот на слатка вода во крајбрежниот океан4. Анализите на временските серии и хидролошките модели покажуваат различни просторно-временски обрасци5, почнувајќи, на пример, од силно зголемување на испуштањата на слатка вода на високи географски широчини6 - поради зголемено топење на мразот - до трендови на опаѓање на средните географски широчини поради зголемена хидролошка суша7. Без оглед на насоката и големината на неодамна пријавените трендови, климатските промени се идентификувани како главен двигател на променетите хидролошки режими8, додека влијанијата врз крајбрежните води и екосистемите што ги поддржуваат сè уште не се целосно проценети и разбрани9. Временските промени во протокот на водотеците, под влијание на климатските промени (промена на моделите на врнежи и зголемување на температурите) и антропогените притисоци како што се хидроелектричните брани или акумулации10,11, пренасочувањата на наводнувањето и промените во користењето на земјиштето12, претставуваат предизвик за анализа на трендовите во внесувањето на свежа вода13,14. На пример, неколку студии покажаа дека областите со голема разновидност на шуми покажуваат поголема отпорност на екосистемот за време на суши отколку оние доминирани од шумски насади или земјоделство15,16. На средните географски широчини, разбирањето на идните влијанија на климатските промени врз крајбрежниот океан преку разграничување на ефектите од климатските промени и локалните антропогени нарушувања бара набљудувања од референтни системи со ограничена промена, така што промените во хидролошкиот режим можат да се одвојат од локалните човечки нарушувања.
Западна Патагонија (> 41°Ј на пацифичкиот брег на Јужна Америка) се појавува како еден од овие добро зачувани региони, каде што тековните истражувања се од суштинско значење за следење и заштита на овие екосистеми. Во овој регион, слободнотечните реки комуницираат со сложената крајбрежна геоморфологија за да обликуваат еден од најобемните макро-естуари во светот17,18. Поради нивната оддалеченост, речните сливови на Патагонија остануваат извонредно недопрени, со висока матична шумска покривка19, ниска густина на човечко население и генерално без брани, акумулации и инфраструктура за наводнување. Ранливоста на овие крајбрежни екосистеми на промените во животната средина зависи главно, дополнително, од нивната интеракција со изворите на слатка вода. Влезот на слатка вода во крајбрежните води на Северозападна Патагонија (NWP; 41–46 ºЈ), вклучувајќи ги директните врнежи и речниот истек, комуницира со океанските водни маси, особено со високосолените Субантарктички Води (SAAW). Ова, пак, влијае на моделите на циркулација, обновување на водата и вентилација20 преку генерирање на силни градиенти на соленост, со висок степен на сезонски варијации и просторна хетерогеност во халоклиналата21. Интеракцијата помеѓу овие два извори на вода, исто така, влијае на составот на планктонските заедници22, влијае на слабеењето на светлината23 и доведува до разредување на концентрациите на азот и фосфор во SAAW24 и зголемено снабдување со ортосиликати во површинскиот слој25,26. Покрај тоа, влезот на слатка вода резултира со силен вертикален градиент на растворен кислород (DO) во овие естуарски води, при што горниот слој генерално покажува висока концентрација на DO (6–8 mL L−1)27.
Релативно ограничената интервенција што ги карактеризира континенталните басени на Патагонија е во спротивност со интензивната употреба на крајбрежјето, особено од страна на индустријата за аквакултура, клучен економски сектор во Чиле. Моментално рангиран меѓу водечките производители на аквакултура во светот, Чиле е втор најголем извозник на лосос и пастрмка и најголем извозник на школки28. Одгледувањето лосос и школки, кое моментално зафаќа околу 2300 концесиски локации со вкупна површина од околу 24.000 хектари во регионот, генерира значителна економска вредност во јужен Чиле29. Овој развој не е без влијанија врз животната средина, особено во случај на одгледување лосос, активност што придонесува со егзогени хранливи материи во овие екосистеми30. Исто така, се покажа дека е многу ранливо на промените поврзани со климата31,32.
Во последните децении, студиите спроведени во NWP покажаа пад на влезот на свежа вода33 и проектираа намалување на протокот на водотеци во текот на летото и есента34, како и продолжување на хидролошките суши35. Овие промени во влезот на свежа вода влијаат на непосредните еколошки параметри и имаат каскадни ефекти врз пошироката динамика на екосистемот. На пример, екстремните услови во крајбрежните површински води за време на летните и есенските суши станаа почести, а во некои случаи влијаеја и врз индустријата за аквакултура преку хипоксија36, зголемен паразитизам и цветање на штетни алги32,37,38 (HAB).
Во последните децении, студиите спроведени во NWP покажаа пад на влезот на свежа вода33 и проектираа намалување на протокот на водотеци во текот на летото и есента34, како и продолжување на хидролошките суши35. Овие промени во влезот на свежа вода влијаат на непосредните еколошки параметри и имаат каскадни ефекти врз пошироката динамика на екосистемот. На пример, екстремните услови во крајбрежните површински води за време на летните и есенските суши станаа почести, а во некои случаи влијаеја и врз индустријата за аквакултура преку хипоксија36, зголемен паразитизам и цветање на штетни алги32,37,38 (HAB).
Сегашните сознанија за намалувањето на внесот на слатка вода низ NWP се базираат на анализата на хидролошките метрики39, кои ги опишуваат статистичките или динамичките својства на хидролошките серии на податоци добиени од ограничен број долгорочни записи и минимална просторна покриеност. Што се однесува до соодветните хидрографски услови во естуарските води на NWP или соседниот крајбрежен океан, нема достапни долгорочни in-situ записи. Со оглед на ранливоста на крајбрежните социо-економски активности на влијанијата од климатските промени, усвојувањето на сеопфатен пристап на интерфејс копно-море за управување и прилагодување кон климатските промени е императив40. За да се справиме со овој предизвик, интегриравме хидролошко моделирање (1990–2020) со податоци добиени од сателити и податоци од реанализа за состојбата на површината на морето (1993–2020). Овој пристап има две главни цели: (1) да се проценат историските трендови во хидролошките метрики на регионално ниво и (2) да се испитаат импликациите од овие промени за соседниот крајбрежен систем, особено во однос на соленоста, температурата и заматеноста на површината на морето.
Можеме да обезбедиме различни видови паметни сензори за следење на хидрологијата и квалитетот на водата, добредојдени сте да се консултирате.
Време на објавување: 18 септември 2024 година