Температура потоку впливає на виживання таких риб, як лосось та форель. Пітер Адамс / Avalon / Universal Images Group через Getty Images
Багато потоків, на які люди розраховують для риболовлі, води та відпочинку, стають теплішими із зростанням глобальної температури. Але не всі вони нагріваються однаково.
Якщо громади зможуть з’ясувати, де ці потоки будуть гріти найбільше, вони можуть спланувати майбутнє. Раніше це було важко передбачити, але новий метод, що включає температурні особливості, може полегшити це.
Люди широко припускають, що потоки, що живляться значною кількістю підземних вод, є більш стійкими до кліматичних змін, ніж ті, що живляться переважно таненням снігу або дощем. Виявляється, цей ефект буферизації підземних вод досить сильно варіюється. Глибина підземних вод впливає на реакцію температури потоку на потепління, що, в свою чергу, впливає на середовища існування риб та інших видів дикої природи та рослин.
У дослідженні, опублікованому 4 березня в журналі Природа зв'язку, ми з колегами описуємо простий, недорогий метод, який дозволяє громадам поглянути на температурну історію потоку порівняно з місцевою температурою повітря, щоб оцінити глибину подачі в нього підземних вод і звідти оцінити його ризик у міру зміни клімату .
Чому температура має значення
Хоча зміна температури на кілька градусів може здатися не надто великою, більшість тварин, що мешкають у потоках та річках, не можуть регулювати власну температуру тіла, тому вони пересуваються в навколишньому середовищі, щоб знайти відповідні місця проживання. Багато хто з часом пристосувався до вузького діапазону температур. Наприклад, коли води теплі, особливо в спекотні літні місяці з низьким потоком води, такі риби, як лосось та форель, які мешкають у холодніших водах, повинні шукати холоднішої води або гинути. Ці екологічні наслідки можуть мати каскадні наслідки - для дикої природи, людей та місцевої економіки.
Більшість потоків постійно течуть. У часи без опадів вода потоками здебільшого надходить під землю. Насправді грунтові води, як вважають, складають у середньому 52% поверхневих водних потоків через США.
Оскільки влітку підземні води, як правило, холодніші за поверхневі, підземні води, що впадають у потоки, можуть гальмувати загальну температуру потоку від потепління клімату. Однак глибші підземні води, як правило, мають більш стабільні температури, ніж підземні води, розташовані ближче до поверхні.
Нова техніка може класифікувати, чи вода, що стікає в потоки, в основному йде з підземних вод, і чи ця підземна вода від мілководних чи глибоких джерел. Даніель Заєць, CC BY-ND
Попередні дослідження показали це температура підземних вод прив’язана до глибини, яку вона проходить. На мілководді підземних вод легше впливає мінливість клімату тому що це близько до поверхні суші. Він також більш сприйнятливий до висихання, що може зменшити або навіть відключити неглибокий потік підземних вод від потоку.
Наші дослідження спираються на ці спостереження. Ми виявили, що потоки з неглибокими джерелами підземних вод, швидше за все, будуть потеплішати так само сильно, як потоки, що живляться переважно таненням снігу та дощем, і з подібними темпами.
Визначення ризику потоку
Основний метод, що використовується в даний час для оцінки того, чи живляться потоки підземними водами у великих масштабах, не може розрізнити потік, який спирається на мілкі підземні води, і той, що живиться глибокими підземними водами. Це означає, що плани щодо управління наслідками зміни клімату, ймовірно, не враховують цих важливих відмінностей. Інші дослідження також показали, що зміни земель, такі як пожежі, зміна снігового покриву та вирубування лісів, впливають на поверхневі температури підземних вод більше, ніж на глибокі температури підземних вод.
Перегляд температурних моделей може надати більше інформації про ризики, з якими можуть зіткнутися потоки.
Ми виявили, що коли температура потоку відповідає тій же схемі потепління та охолодження, що і температура повітря, з тимчасовим відставанням близько 10-40 днів, цей потік, швидше за все, живиться неглибокими підземними водами. Глибокі підземні води залишаються прохолоднішими влітку, і температура потоку не так сильно коливається.
Коли температура води в потоці дотримується тієї ж схеми потепління, що і місцева температура повітря, але з відставанням приблизно від 10 до 40 днів, це ознака того, що потік живиться неглибокими підземними водами. Даніель Заєць, CC BY-ND
Ми проаналізували температуру води та повітря на 1,424 місцях вздовж потоків у Сполучених Штатах і виявили, що приблизно на 40% потоків сильно впливали підземні води. З них ми виявили, що половина живиться переважно мілководними підземними водами, що було набагато вище, ніж очікувалося. Порівняння результатів цього методу проти даних поля та моделювання в менших дослідженнях показала свою суворість.
[Щотижня розуміти нові розробки в галузі науки, охорони здоров’я та технологій. Підпишіться на науковий бюлетень The Conversation.]
Оскільки для цього методу потрібні лише дані про потік та температуру повітря, власники земель та місцеві громади можуть зібрати дані з невеликою вартістю, або вони можуть бути вже доступними. Як тільки ця інформація стане відомою, вони можуть планувати майбутні зміни та вживати заходів для захисту якості води в потоках, які, швидше за все, забезпечать довгострокову стабільність.
про автора
Даніель Харе, гідрогеолог, аспірант, Університет Коннектикуту
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Суміжні книги
Життя після вуглецю: наступна глобальна трансформація міст
by Pетер Пластрік, Джон Клівленд
Майбутнє наших міст не те, що раніше. Модель сучасного міста, яка увійшла в глобальний масштаб у ХХ столітті, пережила свою корисність. Він не може вирішити проблеми, які йому допомогли створити - особливо глобальне потепління. На щастя, у містах з'являється нова модель розвитку міст для агресивного вирішення реалій зміни клімату. Це перетворює дизайн спосіб міст і використовувати фізичне простір, створювати економічні багатства, споживають і розпоряджатися ресурсами, експлуатувати і підтримувати природні екосистеми, і підготуватися до майбутнього. Доступний на Amazon
Шосте вимирання: неприродна історія
автор: Елізабет Колберт
За останні півмільярда років було п'ять масових вимирань, коли різноманітність життя на землі раптово і різко скоротилося. Учені в усьому світі в даний час моніторинг шостого вимирання, за прогнозами, буде найбільш руйнівним вимирання з астероїдом, який знищив динозаврів. На цей раз навколо, катаклізм нас. У прозі, яка одразу відверта, розважальна та глибоко поінформована, Житель Нью-Йорка письменниця Елізабет Колберт розповідає, чому і як люди змінили життя на планеті так, як жоден вид до цього не існував. Переплетення досліджень у півдесятка дисциплін, описи захоплюючих видів, які вже були втрачені, та історія вимирання як поняття, Колберт дає зворушливий та всебічний виклад зникнень, що відбуваються перед нашими очима. Вона показує, що шостого вимирання, ймовірно, буде найбільш міцне спадщина людства, змушує нас переосмислити фундаментальне питання про те, що значить бути людиною. Доступний на Amazon
Кліматичні війни: боротьба за виживання як перегрів світу
від Гвінне Дайер
Хвилі кліматичних біженців. Десятки невдалих держав. Повна війна. Від одного з найбільших світових геополітичних аналітиків виходить жахливе уявлення про стратегічні реалії найближчого майбутнього, коли зміни клімату спрямовують світові сили на політику виживання. Старовинні і невпинні, Кліматичні війни буде однією з найважливіших книг найближчих років. Читайте і дізнатися, що ми наближаємося до. Доступний на Amazon
Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.
