Тұщы судың климаттық өзгерістері жағалау экожүйелерінің құрылымы мен қызметіне әсер ететіні дәлелденді. Біз соңғы онжылдықтарда (1993–2021) Солтүстік-батыс Патагонияның (СҰП) жағалау жүйелеріне өзен ағынының әсерінің өзгерістерін ұзақ мерзімді ағын ағынының уақыттық қатарларын, гидрологиялық модельдеуді, спутниктен алынған және теңіз бетінің жағдайлары (температура, лайлылық және тұздылық) бойынша қайта талдау деректерін біріктірілген талдау арқылы бағаладық. Алты негізгі өзен бассейнін қамтитын аймақтағы ағынның ең аз мөлшерінің апталық, айлық және маусымдық масштабтарда айтарлықтай төмендеуі байқалды. Бұл өзгерістер аралас режимдегі солтүстік бассейндерде (мысалы, Пуэло өзені) айқын байқалды, бірақ оңтүстікке қарай нивальды режиммен сипатталатын өзендерге қарай жылжып келе жатқан сияқты. Көршілес екі қабатты ішкі теңізде тұщы судың азаюы таяз галоклинмен және солтүстік Патагониядағы беткі температураның жоғарылауымен сәйкес келеді. Біздің нәтижелеріміз СҰП-дағы көршілес сағалық және жағалау суларына өзендердің тез дамып келе жатқан әсерін көрсетеді. Біз өзгермелі климат жағдайында экожүйеаралық бақылау, болжау, азайту және бейімделу стратегияларының, сондай-ақ жағалаудағы теңіз суларына ағынды суларды жеткізетін жүйелерді бейімделгіш бассейндік басқарудың қажеттілігін атап өтеміз.
Өзендер мұхиттарға континенттік тұщы судың негізгі көзі болып табылады1. Жартылай жабық жағалау жүйелерінде өзендер айналым процестерінің маңызды қозғаушы күші2 және құрлықтық және теңіз экожүйелері арасындағы көпір болып табылады, жағалаулық және ашық мұхиттан келетін қоректік заттарды, органикалық заттарды және шөгінділерді тасымалдайды3. Жақында жүргізілген зерттеулер жағалаулық мұхитқа тұщы судың түсу көлемі мен уақытындағы өзгерістер туралы хабарлады4. Уақыт қатарлары мен гидрологиялық модельдерді талдау әртүрлі кеңістіктік-уақыттық заңдылықтарды5 көрсетеді, мысалы, мұздың еруінің күшеюіне байланысты жоғары ендіктерде тұщы су ағындарының күрт артуынан6 гидрологиялық құрғақшылықтың күшеюіне байланысты орта ендіктерде төмендеу үрдістеріне дейін7. Жақында хабарланған үрдістердің бағыты мен көлеміне қарамастан, климаттың өзгеруі гидрологиялық режимдердің өзгеруінің негізгі қозғаушы күші ретінде анықталды8, ал жағалау суларына және олар қолдайтын экожүйелерге әсері әлі толық бағаланбаған және түсінілмеген9. Климаттың өзгеруіне (жауын-шашынның өзгеруі және температураның көтерілуі) және гидроэлектростанциялар немесе су қоймалары сияқты антропогендік қысымның әсерінен өзен ағынының уақытша өзгерістері10,11, суару бағыттарын өзгерту және жерді пайдаланудағы өзгерістер12 тұщы су көздерінің түсу үрдістерін талдауда қиындық тудырады13,14. Мысалы, бірнеше зерттеулер ормандардың алуан түрлілігі жоғары аймақтардың құрғақшылық кезінде орман плантациялары немесе ауыл шаруашылығы басым аймақтарға қарағанда экожүйенің тұрақтылығы жоғары екенін көрсетті15,16. Орта ендіктерде климаттың өзгеруінің жағалау мұхитына әсерін климаттың өзгеруі мен жергілікті антропогендік бұзылулардың әсерін ажырату арқылы түсіну үшін гидрологиялық режимдегі өзгерістерді жергілікті адами бұзылулардан бөлуге болатындай шектеулі өзгерісі бар анықтамалық жүйелерден бақылаулар қажет.
Батыс Патагония (Оңтүстік Американың Тынық мұхиты жағалауында > 41°S) осы жақсы сақталған аймақтардың бірі ретінде пайда болады, мұнда осы экожүйелерді бақылау және қорғау үшін үздіксіз зерттеулер жүргізу қажет. Бұл аймақта еркін ағып жатқан өзендер әлемдегі ең кең макросаздардың бірін қалыптастыру үшін күрделі жағалау геоморфологиясымен өзара әрекеттеседі17,18. Патагонияның өзен бассейндері шалғай орналасқандықтан, орман жамылғысының жоғары болуы19, халықтың тығыздығының төмендігі және жалпы бөгеттердің, су қоймаларының және суару инфрақұрылымының болмауымен ерекше бұзылмаған. Бұл жағалау экожүйелерінің қоршаған ортаның өзгеруіне осалдығы, негізінен, олардың тұщы су көздерімен өзара әрекеттесуіне байланысты. Солтүстік-батыс Патагонияның (NWP; 41–46 ºS) жағалау суларына тұщы судың түсуі, соның ішінде тікелей жауын-шашын мен өзен ағыны, мұхит су массаларымен, әсіресе тұздылығы жоғары Субантарктикалық сумен (SAAW) өзара әрекеттеседі. Бұл өз кезегінде айналымның, судың жаңаруының және желдетудің20 үлгілеріне әсер етеді, бұл ретте күшті тұздылық градиенттерінің пайда болуы байқалады, галоклинде маусымдық ауытқулар мен кеңістіктік гетерогенділік жоғары болады21. Бұл екі су көзінің өзара әрекеттесуі планктондық қауымдастықтардың22 құрамына да әсер етеді, жарықтың әлсіреуіне23 әсер етеді және SAAW24-тегі азот пен фосфор концентрациясының сұйылтылуына және беткі қабатта ортосиликатпен қамтамасыз етілуінің артуына25,26 әкеледі. Сонымен қатар, тұщы судың түсуі бұл сағалық суларда еріген оттегінің (DO) күшті тік градиентіне әкеледі, ал жоғарғы қабатта DO концентрациясы әдетте жоғары (6-8 мл L−1)27 болады.
Патагонияның континенттік бассейндерін сипаттайтын салыстырмалы түрде шектеулі араласу жағалау сызығын, әсіресе Чилидің негізгі экономикалық секторы болып табылатын аквамәдениет өнеркәсібінің қарқынды пайдалануымен қарама-қайшы келеді. Қазіргі уақытта әлемдегі ең ірі аквамәдениет өндірушілерінің қатарында тұрған Чили лосось пен форельдің екінші ірі экспорттаушысы және мидияның ең ірі экспорттаушысы болып табылады28. Қазіргі уақытта аймақта жалпы ауданы шамамен 24 000 га болатын шамамен 2300 концессиялық учаскені алып жатқан лосось пен мидия өсіру Чилидің оңтүстігінде айтарлықтай экономикалық құндылық тудырады29. Бұл даму қоршаған ортаға әсерсіз емес, әсіресе лосось өсіру жағдайында, бұл қызмет осы экожүйелерге экзогендік қоректік заттармен ықпал етеді30. Сондай-ақ, оның климатқа байланысты өзгерістерге өте осал екені дәлелденді31,32.
Соңғы онжылдықтарда NWP-де жүргізілген зерттеулер тұщы су ағынының азайғанын хабарлады33 және жаз бен күзде өзен ағынының азаюын34, сондай-ақ гидрологиялық құрғақшылықтың ұзаруын35 болжады. Тұщы су ағынының бұл өзгерістері қоршаған ортаның тікелей параметрлеріне әсер етеді және кеңірек экожүйе динамикасына каскадты әсер етеді. Мысалы, жазғы-күзгі құрғақшылық кезінде жағалаудағы жер үсті суларындағы экстремалды жағдайлар жиілей түсті және кейбір жағдайларда гипоксия36, паразитизмнің жоғарылауы және зиянды балдырлардың гүлденуі32,37,38 (HABs) арқылы аквамәдениет саласына әсер етті.
Соңғы онжылдықтарда NWP-де жүргізілген зерттеулер тұщы су ағынының азайғанын хабарлады33 және жаз бен күзде өзен ағынының азаюын34, сондай-ақ гидрологиялық құрғақшылықтың ұзаруын35 болжады. Тұщы су ағынының бұл өзгерістері қоршаған ортаның тікелей параметрлеріне әсер етеді және кеңірек экожүйе динамикасына каскадты әсер етеді. Мысалы, жазғы-күзгі құрғақшылық кезінде жағалаудағы жер үсті суларындағы экстремалды жағдайлар жиілей түсті және кейбір жағдайларда гипоксия36, паразитизмнің жоғарылауы және зиянды балдырлардың гүлденуі32,37,38 (HABs) арқылы аквамәдениет саласына әсер етті.
Солтүстік-батыс жағалауындағы тұщы судың азаюы туралы қазіргі білім гидрологиялық метрикаларды талдауға негізделген39, олар ұзақ мерзімді жазбалардың шектеулі саны мен минималды кеңістіктік қамтудан алынған гидрологиялық деректер сериясының статистикалық немесе динамикалық қасиеттерін сипаттайды. Солтүстік-батыс жағалауындағы немесе іргелес жағалаудағы мұхиттың сағалық суларындағы тиісті гидрографиялық жағдайларға келетін болсақ, ұзақ мерзімді in-situarine жазбалары жоқ. Жағалаудағы әлеуметтік-экономикалық қызметтің климаттың өзгеруіне әсеріне осалдығын ескере отырып, климаттың өзгеруін басқару және бейімделу үшін кешенді құрлық-теңіз интерфейсі тәсілін қабылдау өте маңызды40. Бұл мәселені шешу үшін біз гидрологиялық модельдеуді (1990–2020) спутниктен алынған және теңіз бетінің жағдайы бойынша қайта талдау деректерімен (1993–2020) біріктірдік. Бұл тәсілдің екі негізгі мақсаты бар: (1) аймақтық ауқымда гидрологиялық метрикадағы тарихи үрдістерді бағалау және (2) бұл өзгерістердің көршілес жағалау жүйесі үшін, әсіресе теңіз бетінің тұздылығына, температурасына және лайлылығына қатысты әсерін зерттеу.
Біз гидрология мен су сапасын бақылау үшін әртүрлі ақылды сенсорларды ұсына аламыз, кеңес алуға қош келдіңіз.
Жарияланған уақыты: 18 қыркүйек 2024 ж.