Ang mga pagbabagong dulot ng klima sa mga input ng tubig-tabang ay naipakitang nakakaapekto sa istruktura at tungkulin ng mga coastal ecosystem. Sinuri namin ang mga pagbabago sa impluwensya ng runoff ng ilog sa mga coastal system ng Northwestern Patagonia (NWP) sa mga nakaraang dekada (1993–2021) sa pamamagitan ng pinagsamang pagsusuri ng long-term streamflow time series, hydrological simulation, satellite-derived at reanalysis data sa mga kondisyon ng ibabaw ng dagat (temperatura, turbidity, at salinity). Ang mga makabuluhang pagbaba sa minimum na streamflow sa isang zone na sumasaklaw sa anim na pangunahing river basin ay kitang-kita sa lingguhan, buwanan, at pana-panahong antas. Ang mga pagbabagong ito ay pinakakapansin-pansin sa mga mixed-regime northern basin (hal., Puelo River) ngunit tila umuusad patimog sa mga ilog na nailalarawan sa isang nival regime. Sa katabing two-layer inner sea, ang nabawasang input ng tubig-tabang ay tumutugma sa mas mababaw na halocline at pagtaas ng temperatura ng ibabaw sa hilagang Patagonia. Binibigyang-diin ng aming mga resulta ang mabilis na nagbabagong impluwensya ng mga ilog sa katabing estuarine at coastal waters sa NWP. Itinatampok namin ang pangangailangan para sa mga estratehiya sa pagmamasid, pagtataya, pagpapagaan, at pag-aangkop sa iba't ibang ekosistema sa isang nagbabagong klima, kasama ang kaukulang pamamahala ng adaptive basin ng mga sistemang nagsusuplay ng runoff sa mga tubig-dagat sa baybayin.
Ang mga ilog ang pangunahing pinagmumulan ng tubig-tabang na pumapasok sa mga karagatan1. Sa mga sistemang baybayin na medyo nakapaloob, ang mga ilog ay isang mahalagang tagapagtulak ng mga proseso ng sirkulasyon2 at ang tulay sa pagitan ng mga ecosystem ng terrestrial at marine, na nagdadala ng mga sustansya, organikong bagay, at mga sediment na nagdaragdag sa mga nagmumula sa baybayin at bukas na karagatan3. Ang mga kamakailang pag-aaral ay nag-ulat ng mga pagbabago sa dami at tiyempo ng mga tubig-tabang na pumapasok sa karagatang baybayin4. Ang mga pagsusuri ng mga time series at hydrological model ay nagpapakita ng iba't ibang spatiotemporal pattern5, halimbawa, mula sa malakas na pagtaas ng mga discharge ng tubig-tabang sa matataas na latitude6—dahil sa pagtaas ng pagkatunaw ng yelo—hanggang sa pagbaba ng mga trend sa kalagitnaan ng latitude dahil sa pagtaas ng hydrological drought7. Anuman ang direksyon at laki ng mga kamakailang naiulat na trend, ang pagbabago ng klima ay natukoy bilang isang pangunahing tagapagtulak ng mga binagong hydrological regime8, habang ang mga epekto sa mga tubig sa baybayin at mga ecosystem na sinusuportahan ng mga ito ay hindi pa ganap na nasusuri at nauunawaan9. Ang mga pansamantalang pagbabago sa daloy ng ilog, na naimpluwensyahan ng pagbabago ng klima (pagbabago ng mga pattern ng presipitasyon at pagtaas ng temperatura) at mga presyon ng tao tulad ng mga hydroelectric dam o reservoir10,11, mga paglihis ng irigasyon, at mga pagbabago sa paggamit ng lupa12, ay nagdudulot ng hamon sa pagsusuri ng mga trend sa mga input ng tubig-tabang13,14. Halimbawa, ipinakita ng ilang pag-aaral na ang mga lugar na may mataas na pagkakaiba-iba ng mga kagubatan ay nagpapakita ng mas mataas na katatagan ng ecosystem sa panahon ng tagtuyot kaysa sa mga pinangungunahan ng mga plantasyon ng kagubatan o agrikultura15,16. Sa mga mid-latitude, ang pag-unawa sa mga epekto ng pagbabago ng klima sa hinaharap sa karagatan sa baybayin sa pamamagitan ng pag-uuri sa mga epekto ng pagbabago ng klima at mga lokal na kaguluhan ng tao ay nangangailangan ng mga obserbasyon mula sa mga reference system na may limitadong pagbabago upang ang mga pagbabago sa hydrological regime ay maihiwalay mula 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 napreserba, kung saan ang patuloy na pananaliksik ay mahalaga upang masubaybayan at pangalagaan ang mga ecosystem na ito. Sa rehiyong ito, ang mga malayang umaagos na ilog ay nakikipag-ugnayan sa kumplikadong geomorphology ng baybayin upang hubugin ang isa sa pinakamalawak na macro-estuaries sa mundo17,18. Dahil sa kanilang kalayuan, ang mga basin ng ilog ng Patagonia ay nananatiling hindi nagagambala, na may mataas na katutubong takip ng kagubatan19, mababang densidad ng populasyon ng tao, at sa pangkalahatan ay walang mga dam, reservoir, at imprastraktura ng irigasyon. Ang kahinaan ng mga ecosystem sa baybayin na ito sa mga pagbabago sa kapaligiran ay pangunahing nakasalalay, sa pamamagitan ng pagpapalawig, sa kanilang pakikipag-ugnayan sa mga mapagkukunan ng tubig-tabang. Ang mga tubig-tabang na pumapasok sa tubig-tabang ng Hilagang-kanlurang Patagonia (NWP; 41–46 ºS), kabilang ang direktang presipitasyon at runoff ng ilog, ay nakikipag-ugnayan sa mga masa ng tubig sa karagatan, lalo na ang mataas na kaasinan na Subantarctic Water (SAAW). Ito naman ay nakakaimpluwensya sa mga padron ng sirkulasyon, pagpapanibago ng tubig, at bentilasyon20 sa pamamagitan ng pagbuo ng malakas na gradient ng asin, na may mataas na antas ng pana-panahong pagkakaiba-iba at spatial heterogeneity sa halocline21. Ang interaksyon sa pagitan ng dalawang pinagmumulan ng tubig na ito ay nakakaimpluwensya rin sa komposisyon ng mga planktonic na komunidad22, nakakaapekto sa pagpapahina ng liwanag23, at humahantong sa isang pagbabanto ng konsentrasyon ng Nitrogen at Phosphorus sa SAAW24 at pinahusay na suplay ng orthosilicate sa ibabaw na layer25,26. Bukod dito, ang pagpasok ng tubig-tabang ay nagreresulta sa isang malakas na patayong gradient ng dissolved oxygen (DO) sa mga tubig na ito sa estuarine, kung saan ang itaas na layer ay karaniwang nagpapakita ng mataas na konsentrasyon ng DO (6–8 mL L−1)27.
Ang medyo limitadong interbensyon na nagpapakilala sa mga continental basin ng Patagonia ay kabaligtaran ng masinsinang paggamit ng baybayin, lalo na ng industriya ng aquaculture, isang mahalagang sektor ng ekonomiya sa Chile. Kasalukuyang kabilang sa mga nangungunang prodyuser ng aquaculture sa mundo, ang Chile ang pangalawang pinakamalaking tagaluwas ng salmon at trout, at ang pinakamalaking tagaluwas ng tahong28. Ang pagsasaka ng salmon at tahong, na kasalukuyang sumasakop sa humigit-kumulang 2300 na mga concession site na may kabuuang lawak na humigit-kumulang 24,000 ektarya sa rehiyon, ay bumubuo ng malaking halagang pang-ekonomiya sa katimugang Chile29. Ang pag-unlad na ito ay hindi walang mga epekto sa kapaligiran, lalo na sa kaso ng pagsasaka ng salmon, isang aktibidad na nag-aambag ng mga exogenous na sustansya sa mga ecosystem na ito30. Ipinakita rin na ito ay lubos na mahina sa mga pagbabago na may kaugnayan sa klima31,32.
Sa mga nakaraang dekada, ang mga pag-aaral na isinagawa sa NWP ay nag-ulat ng pagbaba sa mga input ng tubig-tabang33 at tinatayang pagbaba sa daloy ng ilog sa panahon ng tag-araw at taglagas34, pati na rin ang pagpapahaba ng mga hydrological droughts35. Ang mga pagbabagong ito sa mga input ng tubig-tabang ay nakakaimpluwensya sa mga agarang parameter ng kapaligiran at may magkakasunod na epekto sa mas malawak na dinamika ng ecosystem. Halimbawa, ang mga matinding kondisyon sa tubig sa ibabaw ng baybayin sa panahon ng tagtuyot mula tag-init hanggang taglagas ay naging mas madalas, at, sa ilang mga kaso, ay nakaapekto sa industriya ng aquaculture sa pamamagitan ng hypoxia36, pagtaas ng parasitism, at mapaminsalang algal blooms32,37,38 (HABs).
Sa mga nakaraang dekada, ang mga pag-aaral na isinagawa sa NWP ay nag-ulat ng pagbaba sa mga input ng tubig-tabang33 at tinatayang pagbaba sa daloy ng ilog sa panahon ng tag-araw at taglagas34, pati na rin ang pagpapahaba ng mga hydrological droughts35. Ang mga pagbabagong ito sa mga input ng tubig-tabang ay nakakaimpluwensya sa mga agarang parameter ng kapaligiran at may magkakasunod na epekto sa mas malawak na dinamika ng ecosystem. Halimbawa, ang mga matinding kondisyon sa tubig sa ibabaw ng baybayin sa panahon ng tagtuyot mula tag-init hanggang taglagas ay naging mas madalas, at, sa ilang mga kaso, ay nakaapekto sa industriya ng aquaculture sa pamamagitan ng hypoxia36, pagtaas ng parasitism, at mapaminsalang algal blooms32,37,38 (HABs).
Ang kasalukuyang kaalaman tungkol sa pagbaba ng mga input ng tubig-tabang sa buong NWP ay batay sa pagsusuri ng mga hydrological metrics39, na naglalarawan sa mga istatistikal o dinamikong katangian ng serye ng datos ng hydrologic na nagmula sa limitadong bilang ng mga pangmatagalang talaan at kaunting saklaw ng espasyo. Tungkol naman sa mga kaukulang kondisyon ng hydrographic sa mga tubig sa estuarine ng NWP o sa katabing karagatan sa baybayin, walang magagamit na pangmatagalang in-situ records. Dahil sa kahinaan ng mga aktibidad na sosyo-ekonomiko sa baybayin sa mga epekto ng pagbabago ng klima, ang pag-aampon ng isang komprehensibong diskarte sa interface ng lupa-dagat sa pamamahala at pag-aangkop sa pagbabago ng klima ay mahalaga40. Upang matugunan ang hamong ito, isinama namin ang hydrological modelling (1990–2020) kasama ang datos na nagmula sa satellite at muling pagsusuri sa mga kondisyon ng ibabaw ng dagat (1993–2020). Ang pamamaraang ito ay may dalawang pangunahing layunin: (1) upang masuri ang mga makasaysayang trend sa mga hydrological metrics sa isang rehiyonal na saklaw at (2) upang suriin ang mga implikasyon ng mga pagbabagong ito para sa katabing sistema ng baybayin, lalo na tungkol sa kaasinan, temperatura, at turbidity ng ibabaw ng dagat.
Maaari kaming magbigay ng iba't ibang uri ng smart sensors para masubaybayan ang hydrology at kalidad ng tubig, malugod kayong tinatanggap na konsultahin kami.
Oras ng pag-post: Set-18-2024