በባህር ዳርቻዎች ላይ የሚደረጉ የሃይድሮግራፊክ ለውጦች በሰሜን ምዕራብ ፓታጎኒያ በሃይድሮሎጂ ሥርዓቶች ላይ የአየር ንብረት ለውጥን ያንፀባርቃሉ

በአየር ንብረት ላይ የተመሰረቱ የንፁህ ውሃ ግብዓቶች ለውጦች የባህር ዳርቻ ሥነ-ምህዳሮችን አወቃቀር እና ተግባር ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድሩ ታይቷል። በቅርብ አስርት ዓመታት (1993–2021) በሰሜን ምዕራብ ፓታጎኒያ (NWP) የባህር ዳርቻ ስርዓቶች ላይ የወንዝ ፍሰት ተጽዕኖ ላይ የተደረጉ ለውጦችን በባህር ወለል ሁኔታዎች (ሙቀት፣ ድፍርስነት እና ጨዋማነት) ላይ የረጅም ጊዜ የጅረት ፍሰት የጊዜ ቅደም ተከተል፣ የሃይድሮሎጂ ማስመሰል፣ ከሳተላይት የተገኘ እና የዳግም ትንተና መረጃ ጥምር ትንተና ገምግመናል። ስድስት ዋና ዋና የወንዝ ተፋሰሶችን የሚያካትት ዞን ውስጥ ዝቅተኛው የጅረት ፍሰት ጉልህ ቅነሳ በየሳምንቱ፣ በየወሩ እና በወቅታዊ ሚዛን ታይቷል። እነዚህ ለውጦች በተደባለቀ ስርዓት ሰሜናዊ ተፋሰሶች (ለምሳሌ፣ የፑኤሎ ወንዝ) ውስጥ በጣም ጎልተው ይታያሉ ነገር ግን በሰሜናዊ ተፋሰሶች (ለምሳሌ፣ የፑኤሎ ወንዝ) ተለይተው ወደሚታወቁ ወንዞች ወደ ደቡብ እየገሰገሱ ያሉ ይመስላሉ። በአቅራቢያው ባለ ሁለት ንብርብር ውስጣዊ ባህር ውስጥ፣ የንፁህ ውሃ ግብዓት መቀነስ ከዝቅተኛ ሃሎክሊን እና በሰሜናዊ ፓታጎኒያ የገጽታ ሙቀት መጨመር ጋር ይዛመዳል። ውጤቶቻችን ወንዞች በአጎራባች የባህር ዳርቻ እና የባህር ዳርቻ ውሃዎች ላይ በፍጥነት እየተለወጠ ያለውን ተጽዕኖ ያሳያሉ። በተለዋዋጭ የአየር ንብረት ውስጥ የተለያዩ የስነ-ምህዳር ሥርዓቶችን መከታተል፣ መተንበይ፣ መቀነስ እና መላመድ ስልቶችን እንዲሁም ወደ ባህር ዳርቻ ውሃዎች የሚፈስሱ ስርዓቶችን የሚያስተካክሉ ተፋሰስ አስተዳደርን አስፈላጊነት እናጎላለን።

ወንዞች ወደ ውቅያኖሶች የአህጉራዊ የንፁህ ውሃ ግብዓት ዋና ምንጭ ናቸው። ከፊል በተዘጉ የባህር ዳርቻ ስርዓቶች ውስጥ፣ ወንዞች የደም ዝውውር ሂደቶችን2 እና በመሬት እና በባህር ሥነ-ምህዳሮች መካከል ድልድይ፣ ንጥረ ነገሮችን፣ ኦርጋኒክ ቁሶችን እና ከባህር ዳርቻ እና ክፍት ውቅያኖስ የሚያሟሉ ደለልዎችን ማጓጓዝ አስፈላጊ አንቀሳቃሽ ናቸው።3. የቅርብ ጊዜ ጥናቶች ወደ ባህር ዳርቻ ውቅያኖስ የንፁህ ውሃ ግብዓቶች መጠን እና ጊዜ ላይ ለውጦችን ሪፖርት አድርገዋል።4. የጊዜ ቅደም ተከተል እና የሃይድሮሎጂ ሞዴሎች ትንተናዎች የተለያዩ የቦታ-ጊዜ ቅጦችን ያሳያሉ5፣ ለምሳሌ በከፍተኛ ኬክሮስ ውስጥ ካለው ጠንካራ የንፁህ ውሃ ፈሳሾች መጨመር - በበረዶ መቅለጥ ምክንያት - እስከ በሃይድሮሎጂ ድርቅ ምክንያት በሚከሰት መካከለኛ ኬክሮስ ላይ የመቀነስ አዝማሚያዎች።7. በቅርብ ጊዜ የተዘገቡት አዝማሚያዎች አቅጣጫ እና መጠን ምንም ይሁን ምን፣ የአየር ንብረት ለውጥ ለተለወጡ የሃይድሮሎጂ ሥርዓቶች ዋና አንቀሳቃሽ ሆኖ ተለይቷል፣ በባህር ዳርቻ ውሃዎች እና በሚደግፉት ሥነ-ምህዳሮች ላይ የሚያሳድሩት ተጽዕኖዎች ሙሉ በሙሉ አልተገመገሙም እና አልተረዱም።9. በአየር ንብረት ለውጥ (የዝናብ መጠን መለዋወጥ እና የሙቀት መጨመር) እና እንደ ሃይድሮኤሌክትሪክ ግድቦች ወይም የውሃ ማጠራቀሚያዎች10,11፣ የመስኖ ዝርጋታዎች እና የመሬት አጠቃቀም ለውጦች12 ያሉ የሰው ልጅ ግፊቶች ተጽዕኖ የተደረገባቸው፣ በንጹህ ውሃ ግብዓቶች ላይ ያሉ አዝማሚያዎችን ለመተንተን ፈታኝ ሁኔታ ይፈጥራሉ13,14። ለምሳሌ፣ በርካታ ጥናቶች እንደሚያሳዩት ከፍተኛ የደን ልዩነት ያላቸው አካባቢዎች በድርቅ ወቅት በደን እርሻዎች ወይም በግብርና ከሚተዳደሩት ይልቅ የበለጠ የስነ-ምህዳር መቋቋም ያሳያሉ15,16። በኬክሮስ አጋማሽ ላይ፣ የአየር ንብረት ለውጥ እና የአካባቢ ሰው ሰራሽ ረብሻዎችን በማስወገድ በባህር ዳርቻ ውቅያኖስ ላይ የወደፊት የአየር ንብረት ለውጥ ተጽእኖዎችን መረዳት ውስን ለውጥ ካላቸው የማጣቀሻ ስርዓቶች ምልከታዎችን ይፈልጋል ስለዚህም በሃይድሮሎጂ ስርዓት ውስጥ ያሉ ለውጦች ከአካባቢያዊ የሰው ልጅ ረብሻዎች ሊለዩ ይችላሉ።

ምዕራባዊ ፓታጎኒያ (በደቡብ አሜሪካ የፓስፊክ የባህር ዳርቻ > 41°ሴ) ከእነዚህ በሚገባ የተጠበቁ ክልሎች አንዱ ሆኖ ብቅ ይላል፣ ቀጣይነት ያለው ምርምር እነዚህን ሥነ-ምህዳሮች ለመከታተል እና ለመጠበቅ አስፈላጊ ነው። በዚህ ክልል፣ ነፃ የሚፈሱ ወንዞች ውስብስብ ከሆኑ የባህር ዳርቻ ጂኦሞርፎሎጂ ጋር ይገናኛሉ፣ ይህም በዓለም ላይ ካሉት እጅግ ሰፊ ማክሮ-ኢስትዋሪዎች አንዱን ለመቅረጽ17,18። በሩቅነታቸው ምክንያት፣ የፓታጎኒያ የወንዝ ተፋሰሶች በሚያስደንቅ ሁኔታ ያልተበታተኑ ናቸው፣ ከፍተኛ የአገር ውስጥ የደን ሽፋን19፣ ዝቅተኛ የሰው ልጅ ብዛት ጥግግት፣ እና በአጠቃላይ ከግድቦች፣ ከማጠራቀሚያዎች እና ከመስኖ መሠረተ ልማት የፀዱ ናቸው። የእነዚህ የባህር ዳርቻ ሥነ-ምህዳሮች ለአካባቢ ለውጦች ተጋላጭነት በዋናነት የሚወሰነው ከንፁህ ውሃ ምንጮች ጋር ባላቸው መስተጋብር ላይ ነው። ንጹህ ውሃ ወደ ሰሜን ምዕራብ ፓታጎኒያ የባህር ዳርቻ ውሃዎች (NWP፤ 41–46ºS)፣ ቀጥተኛ ዝናብ እና የወንዝ ፍሰትን ጨምሮ፣ ከውቅያኖስ የውሃ ብዛት ጋር ይገናኛል፣ በተለይም ከፍተኛ የጨው መጠን ያለው የሱባንታርክቲክ ውሃ (SAAW)። ይህ ደግሞ በ halocline ውስጥ ከፍተኛ የወቅታዊ ልዩነት እና የቦታ ልዩነት ያለው የደም ዝውውር፣ የውሃ እድሳት እና የአየር ማናፈሻ ቅጦችን ይነካል20 ጠንካራ የጨው ቅልጥፍናዎችን በማመንጨት፣20 በሃሎክሊን ውስጥ ከፍተኛ የወቅታዊ ልዩነት እና የቦታ ልዩነት21። በእነዚህ ሁለት የውሃ ምንጮች መካከል ያለው መስተጋብር የፕላንክቶኒክ ማህበረሰቦችን ስብጥር ይነካል22፣ የብርሃን መቀነስ23 ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ እና በSAAW24 ውስጥ የናይትሮጅን እና የፎስፈረስ ክምችት እንዲሟሟ እና በገጽታ ንብርብር ውስጥ የተሻሻለ ኦርቶሲሊኬት አቅርቦትን ያስከትላል25,26። ከዚህም በላይ፣ የንፁህ ውሃ ግብዓት በእነዚህ የኤስትዋሪን ውሃዎች ውስጥ ጠንካራ የሟሟ ኦክስጅን (DO) ቋሚ ቅልጥፍናን ያስከትላል፣ የላይኛው ንብርብር በአጠቃላይ ከፍተኛ የDO ክምችት (6-8 mL L−1)27 ያሳያል።

የፓታጎኒያን አህጉራዊ ተፋሰሶችን የሚለይ በአንጻራዊ ሁኔታ የተገደበ ጣልቃ ገብነት ከባህር ዳርቻው ከፍተኛ አጠቃቀም ጋር ይቃረናል፣ በተለይም በቺሊ ውስጥ ቁልፍ የኢኮኖሚ ዘርፍ የሆነው የአኳካልቸር ኢንዱስትሪ። በአሁኑ ጊዜ በዓለም ላይ ከፍተኛ የአኳካልቸር አምራቾች መካከል የምትገኝ ሲሆን ቺሊ ሁለተኛዋ ትልቁ የሳልሞን እና የትራውት ላኪ እና ትልቁ የሙሰል ላኪ ነች። በአሁኑ ጊዜ በክልሉ ወደ 24,000 ሄክታር የሚጠጋ ስፋት ያላቸው 2300 የሚያህሉ የቅናሽ ቦታዎችን የሚይዘው የሳልሞን እና የሙሰል እርሻ በደቡብ ቺሊ29 ከፍተኛ የኢኮኖሚ እሴት ያስገኛል። ይህ ልማት የአካባቢ ተጽዕኖዎች የሌሉበት አይደለም፣ በተለይም የሳልሞን እርሻን በተመለከተ፣ ይህ እንቅስቃሴ ለእነዚህ ሥነ-ምህዳሮች ከውጭ ንጥረ ነገሮች ጋር የሚያበረክት ነው። በተጨማሪም ከአየር ንብረት ጋር ለተያያዙ ለውጦች በጣም የተጋለጠ መሆኑን ታይቷል31,32።

በቅርብ አሥርተ ዓመታት ውስጥ፣ በኒው ዌልድ አካባቢ የተካሄዱ ጥናቶች የንፁህ ውሃ ግብዓቶች መቀነስ ሪፖርት አድርገዋል33 እና በበጋ እና በመኸር ወቅት የጅረት ፍሰት መቀነስ እንዲሁም የሃይድሮሎጂ ድርቅ ማራዘምን ተንብየዋል34። እነዚህ የንፁህ ውሃ ግብዓቶች ለውጦች ወዲያውኑ የአካባቢ መለኪያዎችን ይነካሉ እና በሰፊው የስነ-ምህዳር ተለዋዋጭነት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። ለምሳሌ፣ በበጋ-መኸር ድርቅ ወቅት በባህር ዳርቻ ወለል ውሃ ውስጥ ያሉ አስከፊ ሁኔታዎች በጣም ተደጋጋሚ ሆነዋል፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ በአሳ እርባታ ኢንዱስትሪው ላይ ተጽዕኖ አሳድረዋል36፣ በፓራሳይቲዝም መጨመር እና ጎጂ የአልጋ አበባዎች32,37,38 (HABs)።

በቅርብ አሥርተ ዓመታት ውስጥ፣ በኒው ዌልድ አካባቢ የተካሄዱ ጥናቶች የንፁህ ውሃ ግብዓቶች መቀነስ ሪፖርት አድርገዋል33 እና በበጋ እና በመኸር ወቅት የጅረት ፍሰት መቀነስ እንዲሁም የሃይድሮሎጂ ድርቅ ማራዘምን ተንብየዋል34። እነዚህ የንፁህ ውሃ ግብዓቶች ለውጦች ወዲያውኑ የአካባቢ መለኪያዎችን ይነካሉ እና በሰፊው የስነ-ምህዳር ተለዋዋጭነት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። ለምሳሌ፣ በበጋ-መኸር ድርቅ ወቅት በባህር ዳርቻ ወለል ውሃ ውስጥ ያሉ አስከፊ ሁኔታዎች በጣም ተደጋጋሚ ሆነዋል፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ በአሳ እርባታ ኢንዱስትሪው ላይ ተጽዕኖ አሳድረዋል36፣ በፓራሳይቲዝም መጨመር እና ጎጂ የአልጋ አበባዎች32,37,38 (HABs)።

በNWP ዙሪያ ባለው የንፁህ ውሃ ግብዓቶች መቀነስ ላይ ያለው የአሁኑ እውቀት የተመሰረተው በሃይድሮሎጂካል ሜትሪክስ39 ትንተና ላይ ሲሆን ይህም ከተወሰነ የረጅም ጊዜ መዝገቦች እና ዝቅተኛ የቦታ ሽፋን የተገኙ የሃይድሮሎጂካል መረጃ ተከታታይ ስታትስቲካዊ ወይም ተለዋዋጭ ባህሪያትን ይገልፃል። በNWP ወይም በአጠገብ ባለው የባህር ዳርቻ ውቅያኖስ ውስጥ ባሉ ተጓዳኝ የሃይድሮግራፊክ ሁኔታዎች ውስጥ፣ ለረጅም ጊዜ በቦታው ውስጥ የሚገኙ መዝገቦች የሉም። የባህር ዳርቻ ማህበራዊ-ኢኮኖሚያዊ እንቅስቃሴዎች ለአየር ንብረት ለውጥ ተጽዕኖዎች ተጋላጭነት ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ ለአየር ንብረት ለውጥ አስተዳደር እና መላመድ አጠቃላይ የመሬት-ባህር በይነገጽ አቀራረብን መቀበል አስፈላጊ ነው40። ይህንን ፈተና ለመፍታት፣ በባህር ወለል ሁኔታዎች (1993-2020) ላይ ከሳተላይት የተገኘ እና እንደገና ትንተና መረጃ ጋር የሃይድሮሎጂ ሞዴሊንግ (1990-2020) ተዋህደናል። ይህ አካሄድ ሁለት ዋና ዋና ግቦች አሉት፡ (1) በሃይድሮሎጂካል ሜትሪክስ ውስጥ ታሪካዊ አዝማሚያዎችን በክልል ደረጃ መገምገም እና (2) እነዚህ ለውጦች ለጎረቤት የባህር ዳርቻ ስርዓት ያላቸውን አንድምታ መመርመር፣ በተለይም በባህር ወለል ጨዋማነት፣ የሙቀት መጠን እና ድፍርስነት።

የውሃ ጥራትን እና የሃይድሮሎጂን ለመከታተል የተለያዩ አይነት ስማርት ዳሳሾችን ማቅረብ እንችላለን፣ እኛን ለማማከር እንኳን ደህና መጡ።