Klimaatsgedrewe veranderinge in varswaterinsette het getoon dat dit die struktuur en funksie van kus-ekosisteme beïnvloed. Ons het veranderinge in die invloed van rivierafloop op kusstelsels van Noordwes-Patagonië (NWP) oor onlangse dekades (1993–2021) geëvalueer deur gekombineerde analise van langtermyn-stroomvloei-tydreekse, hidrologiese simulasie, satelliet-afgeleide en heranalise-data oor see-oppervlaktoestande (temperatuur, troebelheid en soutgehalte). Beduidende afnames in minimum stroomvloei oor 'n sone wat ses groot rivierkomme omspan, was duidelik op weeklikse, maandelikse en seisoenale skale. Hierdie veranderinge was die mees prominente in noordelike komme met gemengde regimes (bv. Puelo-rivier), maar blyk suidwaarts te vorder na riviere wat gekenmerk word deur 'n nivale regime. In die aangrensende tweelaag-binnesee stem verminderde varswaterinsette ooreen met 'n vlakker halokline en verhoogde oppervlaktemperature oor Noord-Patagonië. Ons resultate beklemtoon die vinnig ontwikkelende invloed van riviere op aangrensende riviermondings- en kuswaters in NWP. Ons beklemtoon die behoefte aan kruis-ekosisteem waarneming, voorspelling, versagting en aanpassingstrategieë in 'n veranderende klimaat, tesame met ooreenstemmende aanpasbare bekkenbestuur van stelsels wat afloop na die kuswaters voorsien.
Riviere is die primêre bron van kontinentale varswatertoevoer na die oseane1. In semi-ingeperkte kusstelsels is riviere 'n noodsaaklike drywer van sirkulasieprosesse2 en die brug tussen terrestriële en mariene ekosisteme, wat voedingstowwe, organiese materiaal en sedimente vervoer wat dié van die kus- en oop oseaan3 aanvul. Onlangse studies het veranderinge in die volume en tydsberekening van varswatertoevoer na die kusoseaan4 gerapporteer. Analises van tydreekse en hidrologiese modelle toon verskillende ruimtelike en tydelike patrone5, wat wissel van byvoorbeeld sterk toenames in varswaterafvoer by hoë breedtegrade6 - as gevolg van verhoogde yssmelting - tot dalende tendense by middelbreedtegrade as gevolg van verhoogde hidrologiese droogte7. Ongeag die rigting en omvang van onlangs gerapporteerde tendense, is klimaatsverandering geïdentifiseer as 'n belangrike drywer van veranderde hidrologiese regimes8, terwyl die impak op kuswaters en die ekosisteme wat hulle ondersteun nog nie ten volle beoordeel en verstaan nie9. Tydelike veranderinge in stroomvloei, beïnvloed deur klimaatsverandering (veranderende neerslagpatrone en stygende temperature) en antropogeniese druk soos hidroëlektriese damme of reservoirs10,11, besproeiingsafleidings en veranderinge in grondgebruik12, bied 'n uitdaging vir die ontleding van tendense in varswaterinsette13,14. Verskeie studies het byvoorbeeld getoon dat gebiede met 'n hoë diversiteit van woude groter ekosisteemveerkragtigheid tydens droogtes toon as dié wat oorheers word deur bosplantasies of landbou15,16. Op middelbreedtegrade vereis die begrip van toekomstige klimaatsverandering-impakte op die kus-oseaan deur die gevolge van klimaatsverandering en plaaslike antropogeniese steurnisse te ontrafel, waarnemings van verwysingstelsels met beperkte verandering sodat veranderinge in die hidrologiese regime geskei kan word van plaaslike menslike steurnisse.
Wes-Patagonië (> 41°S aan die Stille Oseaan-kus van Suid-Amerika) verskyn as een van hierdie goed bewaarde streke, waar voortgesette navorsing noodsaaklik is om hierdie ekosisteme te monitor en te beskerm. In hierdie streek tree vryvloeiende riviere in wisselwerking met komplekse kusgeomorfologie om een van die mees uitgebreide makro-riviermondings ter wêreld te vorm17,18. As gevolg van hul afgeleë ligging bly Patagonië se rivierkomme merkwaardig ongestoord, met 'n hoë inheemse bosbedekking19, lae menslike bevolkingsdigtheid, en in die algemeen vry van damme, reservoirs en besproeiingsinfrastruktuur. Die kwesbaarheid van hierdie kus-ekosisteme vir omgewingsveranderinge hang hoofsaaklik, by uitbreiding, af van hul interaksie met varswaterbronne. Varswaterinsette in die kuswaters van Noordwes-Patagonië (NWP; 41–46 ºS), insluitend direkte neerslag en rivierafloop, tree in wisselwerking met oseaniese watermassas, veral die hoë-soutinhoud Subantarktiese Water (SAAW). Dit beïnvloed weer patrone van sirkulasie, watervernuwing en ventilasie20 deur die generering van sterk soutgehaltegradiënte, met 'n hoë mate van seisoenale variasie en ruimtelike heterogeniteit in die halokline21. Die interaksie tussen hierdie twee waterbronne beïnvloed ook die samestelling van planktoniese gemeenskappe22, beïnvloed ligdemping23, en lei tot 'n verdunning van stikstof- en fosforkonsentrasies in die SAAW24 en verbeterde ortosilikaatvoorraad in die oppervlaklaag25,26. Boonop lei die varswatertoevoer tot 'n sterk vertikale gradiënt van opgeloste suurstof (DO) in hierdie riviermondingswaters, met die boonste laag wat oor die algemeen 'n hoë DO-konsentrasie (6-8 mL L−1)27 toon.
Die relatief beperkte ingryping wat Patagonië se kontinentale komme kenmerk, kontrasteer met die intensiewe gebruik van die kuslyn, veral deur die akwakultuurbedryf, 'n belangrike ekonomiese sektor in Chili. Chili, wat tans onder die wêreld se top akwakultuurprodusente gereken word, is die tweede grootste uitvoerder van salm en forel, en die grootste uitvoerder van mossels28. Salm- en mosselboerdery, wat tans ongeveer 2300 konsessieterreine met 'n totale oppervlakte van ongeveer 24 000 ha in die streek beslaan, genereer beduidende ekonomiese waarde in die suide van Chili29. Hierdie ontwikkeling is nie sonder omgewingsimpakte nie, veral in die geval van salmboerdery, 'n aktiwiteit wat met eksogene voedingstowwe tot hierdie ekosisteme bydra30. Dit is ook getoon dat dit hoogs kwesbaar is vir klimaatsverwante veranderinge31,32.
In onlangse dekades het studies wat in NWP uitgevoer is, 'n afname in varswatertoevoere33 gerapporteer en 'n afname in stroomvloei gedurende die somer en herfs34 voorspel, sowel as die verlenging van hidrologiese droogtes35. Hierdie veranderinge in varswatertoevoere beïnvloed onmiddellike omgewingsparameters en het waterval-effekte op breër ekosisteemdinamika. Byvoorbeeld, uiterste toestande in kusoppervlakwater gedurende somer-herfsdroogtes het meer gereeld geword, en in sommige gevalle het dit die akwakultuurbedryf beïnvloed deur hipoksie36, verhoogde parasitisme en skadelike algebloei32,37,38 (HAB's).
In onlangse dekades het studies wat in NWP uitgevoer is, 'n afname in varswatertoevoere33 gerapporteer en 'n afname in stroomvloei gedurende die somer en herfs34 voorspel, sowel as die verlenging van hidrologiese droogtes35. Hierdie veranderinge in varswatertoevoere beïnvloed onmiddellike omgewingsparameters en het waterval-effekte op breër ekosisteemdinamika. Byvoorbeeld, uiterste toestande in kusoppervlakwater gedurende somer-herfsdroogtes het meer gereeld geword, en in sommige gevalle het dit die akwakultuurbedryf beïnvloed deur hipoksie36, verhoogde parasitisme en skadelike algebloei32,37,38 (HAB's).
Huidige kennis oor die afname in varswaterinsette oor die NWP is gebaseer op die analise van hidrologiese metrieke39, wat die statistiese of dinamiese eienskappe van hidrologiese datareekse beskryf wat afgelei is van 'n beperkte aantal langtermynrekords en minimale ruimtelike dekking. Wat die ooreenstemmende hidrografiese toestande in die riviermondingswaters van die NWP of die aangrensende kus-oseaan betref, is daar geen beskikbare langtermyn in situ rekords nie. Gegewe die kwesbaarheid van kus-sosio-ekonomiese aktiwiteite vir klimaatsverandering se impak, is die aanneming van 'n omvattende land-see-koppelvlakbenadering tot bestuur en aanpassing by klimaatsverandering noodsaaklik40. Om hierdie uitdaging aan te spreek, het ons hidrologiese modellering (1990–2020) geïntegreer met satelliet-afgeleide en heranalise-data oor see-oppervlaktoestande (1993–2020). Hierdie benadering het twee hoofdoelwitte: (1) om historiese tendense in hidrologiese metrieke op 'n streekskaal te assesseer en (2) om die implikasies van hierdie veranderinge vir die aangrensende kusstelsel te ondersoek, veral met betrekking tot see-oppervlak soutgehalte, temperatuur en troebelheid.
Ons kan verskillende tipes slim sensors verskaf om hidrologie en watergehalte te monitor, welkom om te konsulteer.
Plasingstyd: 18 September 2024