Sladkovodní přítok - Freshwater inflow - Wikipedia

Životní prostředí toky lze rozdělit na tok in-stream, přítok sladké vody a odtok, jak je znázorněno na obrázku níže. Proud Instream je sladkovodní voda tekoucí řekami nebo potoky. Sladkovodní přítok je sladká voda, která teče do ústí. Odtok je tok z ústí do oceánu. Tento článek se zaměřuje na přítok sladké vody.

Ústí řek

Sladkovodní přítok: Sladká voda teče do ústí a mísí se s mořskou vodou ekosystém ústí řek. Míchání přítoku sladké vody a vody mořská voda z ekosystém ústí řek nastává prostorově a časově z klimatických vlivů včetně slapového působení, sezónní proměnlivosti a bouří.[1] Míchání je ovlivněno množstvím systému ústí. The přílivy a odlivy a objem přijímajícího ústí řídí objem mořské vody. Přílivy a odlivy jsou definovány jako periodický vzestup a pád mořské hladiny podél pobřeží, který je poháněn gravitačním tahem měsíce a slunce.[2] I když jsou ústí řek ovlivněna přílivy a odlivy, jsou často do jisté míry chráněny před bouřkami a přílivem a odlivem nárazníků dále pobřežních, včetně bariérové ​​ostrovy a poloostrovy.[1]

Podmínky slané slanosti mořská voda vznikají, když se sladká voda mísí se slanou vodou v systému ústí řek. Průměrná [slanost] pro sladkou vodu je kolem 0,5 promile (ppt), zatímco průměrná slanost oceánu je 35 ppt.[3] Slanost nebude konzistentní v celém konkrétním ústí a bude se lišit od jednoho ústí k druhému, ale jeho hladina se bude pohybovat od 0,5 ppt do 35 ppt.[3] V ústí řek zabírají prvovýrobci živiny jako dusík a fosfor.[4] Sladkovodní přítoky vedou ústí řek a doplňují zásoby pro použití fytoplanktonu.[4] Usazeniny usazování a formování břehů, pobřežních poloostrovů a bariérových ostrovů, které chrání ústí před silným přílivem a proudy. Sediment také podporuje pláže a zajišťuje přílivové mokřady. Organický materiál dodávaný do ústí řek sladkou vodou přivádí primární zdroj energie pro organismy žijící v ústí.[5] Ekosystémy ústí řek potřebují přítok sladké vody, aby si udržely produktivitu nebo aby pokračovaly v produkci biomasy.

Ekosystémy ústí řek jsou zásadně důležité a nezbytné k ochraně prostřednictvím řízení přítoku sladké vody kvůli mnoha ekosystémové služby oni produkují. Ekosystémová služba je něco, co poskytuje příroda a má hodnotu pro člověka. Ekosystémy ústí řek patří k nejproduktivnějším ekosystémům na planetě. V ústí řek se po určitou dobu životního cyklu druhu nacházejí takové druhy, jako je modrý krab, červená ryba, platýz, skvrnitý sedlák a mnoho dalších. Mořské stanoviště, jako jsou ty, které se nacházejí v ekosystémech ústí řek, se oceňují tím, že poskytují ekosystémové zboží a služby v odhadované hodnotě 14 bilionů USD ročně, což je 43% z celosvětového součtu.[6] Některá ekonomicky důležitá stanoviště ústí řek zahrnují přílivové pláně, slané močály, dna mořské trávy, ústřicové útesy a mangrovy. Proto je důležité chránit a chránit ústí řek.

Globální změna

Globální změny způsobené převážně antropogenní vlivy nebo lidské dopady mění množství přítoku sladké vody ústí řek.[7] Lidé odvádějí vodu z řek a potoků, čímž snižují množství toků, které ji přivádějí ekosystémy ústí řek. Od šedesátých let se zdvojnásobení odvodnění nebo odstranění vody z potoků a řek zdvojnásobilo a přibližně 60% odtoku Země je zachyceno.[8] Odstranění sladké vody z řek a potoků pro antropogenní užívání před tím, než dosáhne pobřeží, má na mnohé negativní dopad ústí řek. Polovina hlavních světových měst leží do 50 km od pobřeží a populace na pobřeží je 2,6krát hustší než ve vnitrozemí.[9] Technologický pokrok ve sběru sladké vody se neustále zlepšuje a dále napíná dostupné zdroje sladké vody. Jak lidská populace roste a tlak na vodní zdroje pokračuje, schopnost efektivně řídit přítok sladké vody ústí řek se stává celosvětovou prioritou.[1]

Odvodňování

Změny přítoku sladké vody vedly ke ztrátám stanovišť, biologické rozmanitosti a produktivity.[10] Studie také zjistily, že změny v biomase společenstva bioindikátorových druhů korelovaly se změnami přítoku sladké vody, což naznačuje změny sekundární produkce se změněnými přítoky.[11] Tyto studie naznačují, že zdraví ústí řeky závisí na přítoku sladké vody.

Níže je uveden příklad toho, jak diverzifikace proti proudu člověka vytváří kaskádové efekty po proudu.

Řízení přítoku sladké vody

Mnoho různých metodik zaměřených na řízení přítoku sladké vody k udržení ústí byly implementovány po celém světě. Studie jsou zaměřeny na stanovení množství přítoku sladké vody nezbytné k udržení ekosystém ústí řek. Jednou společnou metodikou implementovanou ve studiích v několika státech USA, včetně Texasu, Floridy a Kalifornie, je nepřímé propojení zdrojů v ústí řek (tj. Integrita - druhové složení, biomasa, rozmanitost; funkce - primární produkce, sekundární produkce, recyklace živin; udržitelnost - stanoviště, cenná) zdroje, ekosystémové služby) k přítoku sladké vody (tj. kvantita-načasování, frekvence, doba trvání, rozsah; kvalita; přílivová spojení) prostřednictvím podmínek v ústí řek (tj. slanost; sediment; rozpuštěný materiál; částicový materiál).[1][12] V ústí řeky Mtata v Jižní Africe se k porovnání současného stavu v Ústí nad Labem používá index zdraví ústí ústí do předpokládaného referenčního stavu.[13] V ústí řeky Caloosahatchee na Floridě určuje rozsah přítoku, který chrání klíčovou biotu, nebo živočišný a rostlinný život v regionu, nezbytné množství přítoku sladké vody.[14] Metodiky řízení přítoku sladké vody se mírně liší, ale hlavním cílem je v konečném důsledku vytvořit nebo udržovat udržitelnost ústí.

Používání strategií správy založených na ekosystémech (EBM) pro dohled nad přílivem sladké vody

Strategie řízení přítoku sladké vody vyžadují komplexní přístup, který zahrnuje velké množství dat na více úrovních. Tento typ přístupu se nazývá strategie řízení založená na ekosystému. Řízení založené na ekosystémech Strategie (EBM) vyžadují komplexní přístup k začlenění a alokace půdy, energie a přírodních zdrojů, zahrnující správu druhů, přírodní komodity a člověka jako složku.[15] EBM také zahrnuje analýzu dat různých interakcí v různých časových a prostorových částech.[16] To může být zaměřeno na údržbu nebo vylepšení celého říčního ekosystému, včetně jeho různých vodních a pobřežních biot a složek od zdroje po moře.[17] Níže uvádíme několik příkladů proudu ekosystémové řízení zdroje sladké vody z Texasu.

Řízení založené na ekosystému Přítok sladkovodních zdrojů z Texasu

ZdrojeOrganizacePřehled
Nástroj pro sladkovodní přítokHRIPoskytuje informace pro porozumění a řízení přítoku sladké vody
Program environmentálního toku TX (SB3)TCEQPoskytuje odkazy na všechny stávající zprávy týkající se přítoku sladké vody
Senátní návrh zákona 3 Nueces BBASCBBASCVysvětluje proces SB3 a poskytuje konkrétní aplikace Nueces (zprávy BBEST a BBASC)
NERR Science CollaborativeMANERRProjekt řešení změny klimatu pomocí stanovení požadavků na přítok sladké vody
Sladkovodní přítoky a ústí řekTPWDPřípadové studie metodik pro odhad změn, dopadů a potřeb přítoku sladké vody
Informační systém environmentálních toků pro TexasCRWRDatové modely a databáze k určení potřeb toku životního prostředí

Reference

  1. ^ A b C d Montagna, P.A .; Palmer, T .; Pollack, J. (2013). Hydrologické změny a dynamika ústí řek. SpringerBriefs ve vědě o životním prostředí. 8. str. 94. doi:10.1007/978-1-4614-5833-3. ISBN  978-1-4614-5832-6.
  2. ^ Sumich, J. L. (2004). An Introduction to the Biology of Marine Life, Sixth Edition. Jones a Bartlett se učí. str. 449. ISBN  9780763733131.
  3. ^ A b Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA). „Ústí“. NOAA.
  4. ^ A b D'Elia, C.F.; Sanders, J.G .; Boynton, W. R. (1986). „Studie obohacení živin v ústí pobřežní nížiny: růst fytoplanktonu ve velkých kontinuálních kulturách“. Kanadský žurnál rybářství a vodních věd. 43 (2): 397–406. doi:10.1139 / f86-050.
  5. ^ Keith R. Dyer a Robert Joseph Orth (1994). Vliv vypouštění řeky Atchafalaya na Fourleague Bay, Louisiana (USA) Nalezeno v: Změny toků v ústí řek. Fredensborg, Dánsko: Olsen a Olsen. 151 až 160. ISBN  9788785215222.
  6. ^ Costanza, R .; d'Arge, R .; de Groot, R .; Farber, S .; Grasso, M .; Hannon, B .; Limburg, K .; Naeem, S .; O'Neill, R. V .; Paruelo, J .; Raskin, R. G .; Sutton, P .; van den Belt, M. (1997). „Hodnota světových ekosystémových služeb a přírodního kapitálu“ (PDF). Příroda. 387 (6630): 253–260. doi:10.1038 / 387253a0. Archivovány od originál (PDF) dne 30. 7. 2012.
  7. ^ „Srovnávací analýza organizace pro mořské ekosystémy (CAMEO)“. CAMEO.
  8. ^ Crossland, C.J .; et al. (2005). Pobřežní toky v antropocenu. Globální změna - řada IGBP. Berlín, Německo: Springer-Verlag. str. 232. ISBN  978-3-540-27851-1.
  9. ^ Montagna, P.A .; Kalke, R. D .; Ritter, C. (2002). "Vliv obnoveného přítoku sladkovodních plodin na makrofaunu a meiofaunu v Upper Rincon Bayou, Texas, USA". Ústí řek. 25 (6): 1436–1447. doi:10.1007 / bf02692237. JSTOR  1352870.
  10. ^ Kim, H. C .; Montagna, P. A. (2009). „Důsledky přítoku sladkovodní řeky Colorado do dynamiky bentických ekosystémů: Studie modelování“. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 83 (4): 491–504. doi:10.1016 / j.ecss.2009.04.033.
  11. ^ Alber, Merryl (prosinec 2002). „Koncepční model řízení přítoku sladkovodní ústí“ (PDF). Ústí řek. 25 (6B): 1246–1261. doi:10.1007 / bf02692222.
  12. ^ Adams, J.B .; Bate, C. G .; Harrison, T.D .; Huizinga, P .; Taljaard, S .; Niekerk, L. V .; Plumstead, E. E .; Whitfield, A.K .; Wooldridge, T. H. (prosinec 2002). "Ústí řek a přihláška k ústí řeky Mtata v Jižní Africe". Ústí řek. 25 (6B): 1382–1393. doi:10.1007 / bf02692232.
  13. ^ Chamberlain, R.H .; Doering, P.H. (1998). „Předběžný odhad optimálního přítoku sladké vody do ústí řeky Caloosahatchee: přístup založený na zdrojích. In S. F. Treat (ed.), Proceedings of the Charlotte Harbor Public Conference and Technical Symposium“ (PDF). Water Florida District of South Florida and Charlotte Harbor National Estuary Program. Technická zpráva č. 98-02: 121–130. Archivovány od originál (PDF) dne 2010-06-17.
  14. ^ Arkema, K.K .; Abramson, S.C .; Dewsbury, B.M. (2006). „Správa založená na mořských ekosystémech: od charakterizace k implementaci“ (PDF). Hranice v ekologii a životním prostředí. 4 (10): 525–532. doi:10.1890 / 1540-9295 (2006) 4 [525: memfct] 2.0.co; 2.
  15. ^ Hutchison, L.M. (2011). Diplomová práce: Vnímání zúčastněných stran ekosystémových služeb pobřežních stanovišť. Corpus Christi, TX: Texas A&M University - Corpus Christi. str. 107.
  16. ^ Tharme, R.E. (2003). „Globální pohled na hodnocení toku životního prostředí: vznikající trendy ve vývoji a uplatňování metodik toku životního prostředí pro řeky“. Říční výzkum a aplikace. 19 (5–6): 397–441. doi:10,1002 / rra.736.

externí odkazy