Ang mga pagbabagong dulot ng klima sa mga input ng tubig-tabang ay ipinakita na nakakaapekto sa istraktura at paggana ng mga ekosistema sa baybayin. Sinuri namin ang mga pagbabago sa impluwensya ng runoff ng ilog sa mga coastal system ng Northwestern Patagonia (NWP) sa nakalipas na mga dekada (1993–2021) sa pamamagitan ng pinagsamang pagsusuri ng pangmatagalang streamflow time series, hydrological simulation, satellite-derived at reanalysis na data sa mga kondisyon sa ibabaw ng dagat (temperatura, labo, at kaasinan). Ang mga makabuluhang pagbaba sa pinakamababang daloy ng daloy sa isang zone na sumasaklaw sa anim na pangunahing basin ng ilog ay makikita sa lingguhan, buwanan, at pana-panahong kaliskis. Ang mga pagbabagong ito ay higit na binibigkas sa mixed-regime northern basins (hal., Puelo River) ngunit lumilitaw na umuusad patimog patungo sa mga ilog na nailalarawan ng isang nival na rehimen. Sa katabing dalawang-layer na inner sea, ang pinababang freshwater input ay tumutugma sa isang mas mababaw na halocline at tumaas na temperatura sa ibabaw sa hilagang Patagonia. Binibigyang-diin ng aming mga resulta ang mabilis na umuusbong na impluwensya ng mga ilog sa katabing estuarine at baybaying tubig sa NWP. Binibigyang-diin namin ang pangangailangan para sa cross-ecosystem observation, forecasting, mitigation at adaptation strategies sa isang nagbabagong klima, kasama ng kaukulang adaptive basin management ng mga system na nagbibigay ng runoff sa coastal marine waters.
Ang mga ilog ang pangunahing pinagmumulan ng continental freshwater input sa mga karagatan1. Sa mga semi-enclosed coastal system, ang mga ilog ay isang mahalagang driver ng mga proseso ng sirkulasyon2 at ang tulay sa pagitan ng terrestrial at marine ecosystem, nagdadala ng mga sustansya, organikong bagay, at sediment na pandagdag sa mga mula sa baybayin at bukas na karagatan3. Ang mga kamakailang pag-aaral ay nag-ulat ng mga pagbabago sa dami at timing ng mga freshwater input sa karagatang baybayin4. Ang mga pagsusuri ng time series at hydrological na mga modelo ay nagpapakita ng iba't ibang spatiotemporal pattern5, na sumasaklaw, halimbawa, mula sa malakas na pagtaas ng mga freshwater discharges sa matataas na latitude6—dahil sa tumaas na pagkatunaw ng yelo—hanggang sa bumababang uso sa mid-latitude dahil sa tumaas na hydrological drought7. Anuman ang direksyon at laki ng kamakailang naiulat na mga uso, ang pagbabago ng klima ay natukoy bilang isang pangunahing dahilan ng mga binagong rehimeng hydrological8, habang ang mga epekto sa mga tubig sa baybayin at ang mga ecosystem na sinusuportahan nila ay hindi pa ganap na natatasa at nauunawaan9. Ang mga pansamantalang pagbabago sa streamflow, na naiimpluwensyahan ng pagbabago ng klima (pagbabago ng mga pattern ng pag-ulan at pagtaas ng temperatura) at anthropogenic pressures tulad ng mga hydroelectric dam o reservoir10,11, mga diversion ng irigasyon, at mga pagbabago sa paggamit ng lupa12, ay nagdudulot ng hamon sa pagsusuri ng mga uso sa mga freshwater input13,14. Halimbawa, ipinakita ng ilang pag-aaral na ang mga lugar na may mataas na pagkakaiba-iba ng kagubatan ay nagpapakita ng higit na katatagan ng ecosystem sa panahon ng tagtuyot kaysa sa mga lugar na pinangungunahan ng mga plantasyon sa kagubatan o agrikultura15,16. Sa kalagitnaan ng latitude, ang pag-unawa sa mga epekto ng pagbabago ng klima sa hinaharap sa karagatan sa baybayin sa pamamagitan ng paghiwalay sa mga epekto ng pagbabago ng klima at mga lokal na anthropogenic na kaguluhan ay nangangailangan ng mga obserbasyon mula sa mga sistema ng sanggunian na may limitadong pagbabago upang ang mga pagbabago sa hydrological na rehimen ay maihiwalay sa mga lokal na kaguluhan ng tao.
Ang Kanlurang Patagonia (> 41°S sa baybayin ng Pasipiko ng Timog Amerika) ay lumilitaw bilang isa sa mga rehiyong ito na mahusay na napanatili, kung saan ang patuloy na pananaliksik ay mahalaga upang masubaybayan at mapangalagaan ang mga ecosystem na ito. Sa rehiyong ito, ang mga ilog na malayang umaagos ay nakikipag-ugnayan sa kumplikadong geomorphology sa baybayin upang hubugin ang isa sa pinakamalawak na macro-estuaries sa mundo17,18. Dahil sa kanilang kalayuan, ang mga ilog ng Patagonia ay nananatiling hindi nakakagambala, na may mataas na katutubong kagubatan19, mababang populasyon ng tao, at sa pangkalahatan ay walang mga dam, reservoir, at imprastraktura ng irigasyon. Ang kahinaan ng mga coastal ecosystem na ito sa mga pagbabago sa kapaligiran ay pangunahing nakasalalay, sa pamamagitan ng extension, sa kanilang pakikipag-ugnayan sa mga pinagmumulan ng tubig-tabang. Ang mga freshwater input sa baybaying tubig ng Northwestern Patagonia (NWP; 41–46 ºS), kabilang ang direktang pag-ulan at runoff ng ilog, ay nakikipag-ugnayan sa karagatan ng tubig, lalo na ang high-salinity Subantarctic Water (SAAW). Ito naman, ay nakakaimpluwensya sa mga pattern ng sirkulasyon, pag-renew ng tubig, at bentilasyon20 sa pamamagitan ng pagbuo ng malakas na gradient ng kaasinan, na may mataas na antas ng seasonal variation at spatial heterogeneity sa halocline21. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang pinagmumulan ng tubig na ito ay nakakaimpluwensya rin sa komposisyon ng mga planktonic na komunidad22, nakakaapekto sa liwanag na pagpapalambing23, at humahantong sa isang pagbabanto ng mga konsentrasyon ng Nitrogen at Phosphorus sa SAAW24 at pinahusay na suplay ng orthosilicate sa ibabaw na layer25,26. Bukod dito, ang freshwater input ay nagreresulta sa isang malakas na patayong gradient ng dissolved oxygen (DO) sa mga estuaryong tubig na ito, na ang itaas na layer sa pangkalahatan ay nagpapakita ng mataas na konsentrasyon ng DO (6–8 mL L−1)27.
Ang medyo limitadong interbensyon na nagpapakilala sa mga kontinental na basin ng Patagonia ay kaibahan sa masinsinang paggamit ng baybayin, lalo na ng industriya ng aquaculture, isang pangunahing sektor ng ekonomiya sa Chile. Kasalukuyang niraranggo sa mga nangungunang producer ng aquaculture sa mundo, ang Chile ang pangalawang pinakamalaking exporter ng salmon at trout, at ang pinakamalaking exporter ng mussel28. Pagsasaka ng salmon at mussel, na kasalukuyang sumasakop sa ca. 2300 mga lugar ng konsesyon na may kabuuang lawak na ca. 24,000 ektarya sa rehiyon, ay bumubuo ng makabuluhang pang-ekonomiyang halaga sa timog Chile29. Ang pag-unlad na ito ay walang epekto sa kapaligiran, lalo na sa kaso ng pagsasaka ng salmon, isang aktibidad na nag-aambag ng mga exogenous nutrients sa mga ecosystem na ito30. Ito rin ay ipinakita na lubhang mahina sa mga pagbabagong nauugnay sa klima31,32.
Sa nakalipas na mga dekada, ang mga pag-aaral na isinagawa sa NWP ay nag-ulat ng pagbaba ng mga freshwater input33 at inaasahang pagbaba ng streamflow sa panahon ng tag-araw at taglagas34, pati na rin ang pagpapahaba ng hydrological droughts35. Ang mga pagbabagong ito sa mga freshwater input ay nakakaimpluwensya sa mga agarang parameter ng kapaligiran at may mga cascading effect sa mas malawak na ecosystem dynamics. Halimbawa, ang matinding kondisyon sa tubig sa ibabaw ng baybayin sa panahon ng tag-araw-taglagas na tagtuyot ay naging mas madalas, at, sa ilang mga kaso, ay nakaapekto sa industriya ng aquaculture sa pamamagitan ng hypoxia36, tumaas na parasitismo, at nakakapinsalang algal blooms32,37,38 (HABs).
Sa nakalipas na mga dekada, ang mga pag-aaral na isinagawa sa NWP ay nag-ulat ng pagbaba ng mga freshwater input33 at inaasahang pagbaba ng streamflow sa panahon ng tag-araw at taglagas34, pati na rin ang pagpapahaba ng hydrological droughts35. Ang mga pagbabagong ito sa mga freshwater input ay nakakaimpluwensya sa mga agarang parameter ng kapaligiran at may mga cascading effect sa mas malawak na ecosystem dynamics. Halimbawa, ang matinding kondisyon sa tubig sa ibabaw ng baybayin sa panahon ng tag-araw-taglagas na tagtuyot ay naging mas madalas, at, sa ilang mga kaso, ay nakaapekto sa industriya ng aquaculture sa pamamagitan ng hypoxia36, tumaas na parasitismo, at nakakapinsalang algal blooms32,37,38 (HABs).
Ang kasalukuyang kaalaman sa pagbaba ng mga input ng tubig-tabang sa buong NWP ay batay sa pagsusuri ng hydrological metrics39, na naglalarawan sa istatistikal o dynamical na katangian ng hydrologic data series na nagmula sa limitadong bilang ng mga pangmatagalang talaan at minimal na spatial coverage. Tulad ng para sa kaukulang hydrographic na kondisyon sa estuaryong tubig ng NWP o ang katabing karagatan sa baybayin, walang magagamit na pangmatagalang in-situ na mga tala. Dahil sa kahinaan ng mga aktibidad na sosyo-ekonomiko sa baybayin sa mga epekto sa pagbabago ng klima, ang pagpapatibay ng isang komprehensibong diskarte sa interface ng lupa-dagat sa pamamahala at pagbagay sa pagbabago ng klima ay kinakailangan40. Upang matugunan ang hamon na ito, isinama namin ang hydrological modeling (1990–2020) na may satellite-derived at reanalysis na data sa mga kondisyon sa ibabaw ng dagat (1993–2020). Ang diskarte na ito ay may dalawang pangunahing layunin: (1) upang masuri ang makasaysayang mga uso sa hydrological metrics sa isang rehiyonal na sukat at (2) upang suriin ang mga implikasyon ng mga pagbabagong ito para sa katabing sistema ng baybayin, partikular na tungkol sa kaasinan, temperatura, at labo sa ibabaw ng dagat.
Maaari kaming magbigay ng iba't ibang uri ng matalinong sensor upang masubaybayan ang hydrology at kalidad ng tubig, malugod na sumangguni.
Oras ng post: Set-18-2024