Kimutatták, hogy az édesvízi beáramlás éghajlatvezérelt változásai befolyásolják a part menti ökoszisztémák szerkezetét és működését. Az elmúlt évtizedekben (1993–2021) az Északnyugat-Patagónia (NWP) part menti rendszereire gyakorolt folyóvízi lefolyás hatásának változásait értékeltük hosszú távú vízhozam-idősorok, hidrológiai szimuláció, műholdas adatok és a tengerfelszíni viszonyokra (hőmérséklet, zavarosság és sótartalom) vonatkozó újraelemzési adatok kombinált elemzésével. A minimális vízhozam jelentős csökkenése hat fő folyómedencén átívelő zónában heti, havi és szezonális skálán volt megfigyelhető. Ezek a változások a vegyes rendszerű északi medencékben (pl. Puelo folyó) voltak a legkifejezettebbek, de úgy tűnik, hogy dél felé haladnak a nival rendszerű folyók felé. A szomszédos kétrétegű belső tengerben a csökkent édesvízi beáramlás sekélyebb haloklinnal és megnövekedett felszíni hőmérséklettel felel meg Észak-Patagónia egész területén. Eredményeink aláhúzzák a folyók gyorsan változó hatását a szomszédos torkolati és part menti vizekre az NWP-ben. Kiemeljük az ökoszisztémákon átívelő megfigyelési, előrejelzési, mérséklési és alkalmazkodási stratégiák szükségességét a változó éghajlatban, valamint a part menti tengervizeket lefolyó vízgyűjtő-gazdálkodási rendszerek adaptív alkalmazását.
A folyók a kontinentális édesvíz elsődleges forrásai az óceánokba1. A félig zárt part menti rendszerekben a folyók a keringési folyamatok alapvető mozgatórugói2, és hidat képeznek a szárazföldi és a tengeri ökoszisztémák között, tápanyagokat, szerves anyagokat és üledékeket szállítva, amelyek kiegészítik a part menti és a nyílt óceánból érkezőket3. A legújabb tanulmányok a part menti óceánba jutó édesvíz mennyiségének és időzítésének változásairól számoltak be4. Az idősorok és a hidrológiai modellek elemzése különböző téridőbeli mintázatokat mutat5, például az édesvíz-hozamok erős növekedésétől a magas szélességi fokokon6 – a fokozott jégolvadás miatt – a közepes szélességi fokokon a fokozott hidrológiai aszály miatt csökkenő tendenciákig7. A nemrégiben jelentett trendek irányától és nagyságrendjétől függetlenül az éghajlatváltozást a megváltozott hidrológiai rendszerek egyik fő mozgatórugójaként azonosították8, míg a part menti vizekre és az általuk támogatott ökoszisztémákra gyakorolt hatásokat még nem vizsgálták teljes mértékben9. Az éghajlatváltozás (változó csapadékminták és emelkedő hőmérséklet) és az antropogén nyomások, például a vízerőművek gáta vagy víztározói10,11, az öntözési elterelések és a földhasználat változásai12 által befolyásolt időbeli változások kihívást jelentenek az édesvízi bemenetek trendjeinek elemzésében13,14. Például számos tanulmány kimutatta, hogy az erdők sokféleségével rendelkező területek nagyobb ökoszisztéma-ellenálló képességet mutatnak az aszályok idején, mint az erdőültetvények vagy a mezőgazdaság által uralt területek15,16. Közepes szélességi fokokon a part menti óceánokra gyakorolt jövőbeli hatások megértése az éghajlatváltozás és a helyi antropogén zavarok hatásainak szétválasztása révén olyan referenciarendszerekből származó megfigyeléseket igényel, amelyek korlátozott módosítással rendelkeznek, hogy a hidrológiai rendszer változásai elválaszthatóak legyenek a helyi emberi zavaroktól.
Nyugat-Patagónia (> 41°D Dél-Amerika csendes-óceáni partvidékén) egyike ezeknek a jól megőrzött régióknak, ahol a folyamatos kutatás elengedhetetlen ezen ökoszisztémák monitorozásához és védelméhez. Ebben a régióban a szabadon folyó folyók kölcsönhatásban állnak a komplex part menti geomorfológiával, és így alakítják ki a világ egyik legkiterjedtebb makro-torkolatát17,18. Távoli fekvésük miatt Patagónia folyómedencéi figyelemre méltóan érintetlenek, magas őshonos erdőborítással19, alacsony népsűrűséggel, és általában mentesek a gátaktól, víztározóktól és öntözőinfrastruktúrától. Ezen part menti ökoszisztémák környezeti változásokkal szembeni sérülékenysége főként az édesvízforrásokkal való kölcsönhatásuktól függ. Az Északnyugat-Patagónia (ÉWP; 41–46°D) part menti vizeibe jutó édesvíz, beleértve a közvetlen csapadékot és a folyók lefolyását, kölcsönhatásba lép az óceáni víztömegekkel, különösen a magas sótartalmú szubantarktiszi vízzel (SAAW). Ez viszont befolyásolja a cirkuláció, a vízmegújulás és a szellőzés mintázatait20 az erős sótartalom-gradiensek létrehozásán keresztül, ami nagyfokú szezonális változást és térbeli heterogenitást eredményez a haloklinban21. E két vízforrás közötti kölcsönhatás a planktonikus közösségek összetételét is befolyásolja22, befolyásolja a fénycsillapítást23, és a nitrogén- és foszforkoncentráció hígításához vezet a sós vízben24, valamint fokozott ortoszilikát-ellátást eredményez a felszíni rétegben25,26. Ezenkívül az édesvízi beáramlás az oldott oxigén (DO) erős vertikális gradiensét eredményezi ezekben a torkolati vizekben, a felső réteg általában magas DO-koncentrációt mutat (6–8 ml L⁻¹)27.
Patagónia kontinentális medencéit jellemző viszonylag korlátozott beavatkozás ellentétben áll a partvonal intenzív használatával, különösen az akvakultúra-ipar által, amely Chile egyik kulcsfontosságú gazdasági ágazata. Jelenleg a világ legnagyobb akvakultúra-termelői közé tartozó Chile a második legnagyobb lazac- és pisztrángexportőr, valamint a legnagyobb kagylóexportőr28. A lazac- és kagylótenyésztés, amely jelenleg körülbelül 2300 koncessziós területet foglal el, összesen körülbelül 24 000 hektáron, jelentős gazdasági értéket teremt Dél-Chilében29. Ez a fejlesztés nem mentes a környezeti hatásoktól, különösen a lazactenyésztés esetében, amely tevékenység exogén tápanyagokkal járul hozzá ezekhez az ökoszisztémákhoz30. Azt is kimutatták, hogy nagyon érzékeny az éghajlatváltozásra31,32.
Az elmúlt évtizedekben az NWP-ben végzett tanulmányok az édesvízi beáramlások csökkenéséről számoltak be,33 és a nyári és őszi időszakban a vízhozam csökkenését34, valamint a hidrológiai aszályok elhúzódását35 vetítették előre. Az édesvízi beáramlások ezen változásai befolyásolják az azonnali környezeti paramétereket, és kaszkádszerű hatással vannak a tágabb ökoszisztéma-dinamikára. Például a part menti felszíni vizekben a nyári-őszi aszályok idején gyakoribbá váltak a szélsőséges körülmények, és egyes esetekben hipoxián,36 fokozott parazitizmuson és káros algavirágzáson32,37,38 (HAB) keresztül hatással voltak az akvakultúra-iparra.
Az elmúlt évtizedekben az NWP-ben végzett tanulmányok az édesvízi beáramlások csökkenéséről számoltak be,33 és a nyári és őszi időszakban a vízhozam csökkenését34, valamint a hidrológiai aszályok elhúzódását35 vetítették előre. Az édesvízi beáramlások ezen változásai befolyásolják az azonnali környezeti paramétereket, és kaszkádszerű hatással vannak a tágabb ökoszisztéma-dinamikára. Például a part menti felszíni vizekben a nyári-őszi aszályok idején gyakoribbá váltak a szélsőséges körülmények, és egyes esetekben hipoxián,36 fokozott parazitizmuson és káros algavirágzáson32,37,38 (HAB) keresztül hatással voltak az akvakultúra-iparra.
Az édesvízi bemenetek csökkenésével kapcsolatos jelenlegi ismeretek az NWP-n belül a hidrológiai mérőszámok39 elemzésén alapulnak, amelyek a korlátozott számú hosszú távú feljegyzésből és minimális térbeli lefedettségből származó hidrológiai adatsorok statisztikai vagy dinamikus tulajdonságait írják le. Ami az NWP torkolati vizeinek vagy a szomszédos part menti óceánnak a megfelelő hidrográfiai viszonyait illeti, nincsenek elérhető hosszú távú in situ feljegyzések. Tekintettel a part menti társadalmi-gazdasági tevékenységek éghajlatváltozás hatásaival szembeni sérülékenységére, elengedhetetlen egy átfogó szárazföldi-tengeri interfész megközelítés alkalmazása az éghajlatváltozás kezelésében és az ahhoz való alkalmazkodásban40. Ennek a kihívásnak a megoldása érdekében integráltuk a hidrológiai modellezést (1990–2020) a tengerfelszín állapotára vonatkozó műholdas és újraelemzett adatokkal (1993–2020). Ennek a megközelítésnek két fő célja van: (1) a hidrológiai mérőszámok történeti trendjeinek regionális szintű értékelése és (2) ezen változások következményeinek vizsgálata a szomszédos part menti rendszerre, különösen a tengerfelszín sótartalma, hőmérséklete és zavarossága tekintetében.
Különböző típusú intelligens érzékelőket tudunk biztosítani a hidrológia és a vízminőség monitorozására, szívesen állunk rendelkezésére konzultáció céljából.
Közzététel ideje: 2024. szeptember 18.