Цэнгэг усны оролтын уур амьсгалын өөрчлөлт нь эргийн экосистемийн бүтэц, үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг болох нь батлагдсан. Бид сүүлийн хэдэн арван жилд (1993–2021) Баруун хойд Патагониа (NWP)-ийн эргийн системд голын урсацын нөлөөллийн өөрчлөлтийг урт хугацааны урсгалын цагийн цуваа, гидрологийн симуляци, хиймэл дагуулаас гаргаж авсан болон далайн гадаргын нөхцөл байдлын (температур, булингар, давсжилт) дахин дүн шинжилгээний өгөгдлийг хослуулан дүн шинжилгээ хийснээр үнэлсэн. Зургаан томоохон голын сав газрыг хамарсан бүсэд урсгалын хамгийн бага урсгалын мэдэгдэхүйц бууралт долоо хоног, сар, улирлын хэмжээнд илэрхий байсан. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь холимог дэглэмтэй хойд сав газарт (жишээлбэл, Пуэло гол) хамгийн тод илэрсэн боловч өмнө зүг рүү ниваль горимтой голууд руу шилжиж байгаа бололтой. Зэргэлдээх хоёр давхаргат дотоод тэнгист цэвэр усны оролт буурсан нь Патагониагийн хойд хэсэгт гүехэн галоклин болон гадаргын температур нэмэгдсэнтэй нийцэж байна. Бидний үр дүн нь NWP-ийн зэргэлдээх адаг болон эргийн усанд голуудын хурдацтай хөгжиж буй нөлөөллийг онцолж байна. Бид өөрчлөгдөж буй уур амьсгалд экосистем хоорондын ажиглалт, урьдчилсан мэдээ, нөлөөллийг бууруулах, дасан зохицох стратеги, түүнчлэн эргийн далайн усанд урсац нийлүүлдэг системийн дасан зохицох сав газрын менежментийн хэрэгцээг онцолж байна.
Гол мөрөн нь далай тэнгист эх газрын цэнгэг усны гол эх үүсвэр болдог1. Хагас хаалттай эргийн системд гол мөрөн нь эргэлтийн үйл явцын чухал хөдөлгөгч хүч2 бөгөөд хуурай газрын болон далайн экосистемийн хоорондох гүүр болж, эрэг орчмын болон задгай далайгаас шим тэжээл, органик бодис, тунадасыг зөөвөрлөдөг3. Саяхны судалгаагаар эргийн далайд цэнгэг усны урсгалын хэмжээ, цаг хугацааны өөрчлөлтийг мэдээлсэн4. Цаг хугацааны цуваа болон гидрологийн загваруудын шинжилгээ нь орон зайн-цаг хугацааны янз бүрийн хэв маягийг5 харуулж байгаа бөгөөд жишээлбэл, мөс хайлах нь ихэссэнтэй холбоотойгоор өндөр өргөрөгт цэнгэг усны урсац огцом нэмэгдэхээс эхлээд гидрологийн ган гачиг ихэссэнтэй холбоотой дунд өргөрөгт буурах хандлага хүртэлх янз бүрийн шинж чанартай байдаг7. Саяхан мэдээлэгдсэн чиг хандлагын чиглэл, цар хүрээнээс үл хамааран уур амьсгалын өөрчлөлт нь гидрологийн дэглэмийн өөрчлөлтийн гол хөдөлгөгч хүч8 гэж тодорхойлогдсон бол эргийн ус болон тэдгээрийн дэмждэг экосистемд үзүүлэх нөлөөллийг бүрэн үнэлж, ойлгоогүй байна9. Уур амьсгалын өөрчлөлт (хур тунадасны хэв маяг өөрчлөгдөх, температурын өсөлт) болон усан цахилгаан станцын далан эсвэл усан сан10,11, усжуулалтын чиглэлийг өөрчлөх, газар ашиглалтын өөрчлөлт12 зэрэг хүний үйл ажиллагааны нөлөөгөөр голын урсгалын цаг хугацааны өөрчлөлт нь цэнгэг усны орцын чиг хандлагыг шинжлэхэд бэрхшээл учруулж байна13,14. Жишээлбэл, хэд хэдэн судалгаагаар ой модны олон янз байдал өндөртэй газрууд нь ойн тариалангийн талбай эсвэл хөдөө аж ахуй зонхилсон газруудаас илүү ган гачгийн үед экосистемийн илүү тэсвэртэй байдлыг харуулдаг болохыг харуулсан15,16. Дунд өргөрөгт уур амьсгалын өөрчлөлт болон орон нутгийн хүний үйл ажиллагааны нөлөөллийн нөлөөллийг салгаж, эргийн далайд үзүүлэх ирээдүйн уур амьсгалын өөрчлөлтийн нөлөөллийг ойлгохын тулд хязгаарлагдмал өөрчлөлттэй лавлах системээс ажиглалт хийх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр гидрологийн горимын өөрчлөлтийг орон нутгийн хүний үйл ажиллагааны нөлөөллөөс салгаж болно.
Баруун Патагониа (Өмнөд Америкийн Номхон далайн эрэг дээр > 41°S) нь эдгээр сайн хадгалагдсан бүс нутгийн нэг бөгөөд эдгээр экосистемийг хянах, хамгаалахын тулд тасралтгүй судалгаа хийх шаардлагатай байдаг. Энэ бүс нутагт чөлөөт урсгалтай голууд нь далайн эргийн нарийн төвөгтэй геоморфологитой харилцан үйлчилж, дэлхийн хамгийн өргөн уудам макро адагуудын нэгийг бүрдүүлдэг17,18. Алслагдсан байдлаасаа шалтгаалан Патагониагийн голын сав газрууд нь ойн бүрхэвч өндөр19, хүн амын нягтрал багатай, ерөнхийдөө далан, усан сан, усжуулалтын дэд бүтэцгүй тул гайхалтай хөндөгдөөгүй хэвээр байна. Эдгээр эргийн экосистемийн хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд өртөмтгий байдал нь голчлон цэнгэг усны эх үүсвэртэй харилцан үйлчлэлцэхээс хамаардаг. Патагониагийн баруун хойд хэсэг (NWP; 41–46 ºS)-ийн эргийн усанд орж буй цэвэр усны урсгал, түүний дотор шууд хур тунадас, голын урсац нь далайн усны масс, ялангуяа өндөр давстай Субантарктикийн ус (SAAW)-тай харилцан үйлчилдэг. Энэ нь эргээд хүчтэй давсжилтын градиент үүсгэх замаар эргэлт, усны шинэчлэлт, агааржуулалтын хэв маягт нөлөөлдөг20 бөгөөд галоклинд улирлын чанартай өөрчлөлт, орон зайн олон янз байдал өндөр байдаг21. Эдгээр хоёр усны эх үүсвэрийн харилцан үйлчлэл нь планктоник бүлгэмдлийн найрлагад22 нөлөөлж, гэрлийн сулралд23 нөлөөлж, SAAW24 дахь азот ба фосфорын агууламж шингэрч, гадаргуугийн давхаргад ортосиликатын хангамж нэмэгдэхэд хүргэдэг25,26. Түүнчлэн, цэнгэг усны оролт нь эдгээр голын адагт ууссан хүчилтөрөгчийн (DO) босоо градиентийг хүчтэй болгодог бөгөөд дээд давхарга нь ерөнхийдөө DO-ийн өндөр агууламжтай (6-8 мл L−1)27 байдаг.
Патагониагийн эх газрын ай сав газруудыг тодорхойлдог харьцангуй хязгаарлагдмал оролцоо нь эргийн шугамыг эрчимтэй ашиглахтай, ялангуяа Чилийн эдийн засгийн гол салбар болох аквакультурын салбартай зөрчилдөж байна. Одоогийн байдлаар дэлхийн аквакультурын тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчдийн тоонд багтдаг Чили улс нь хулд загас, хулд загасны хоёр дахь том экспортлогч, хясааны хамгийн том экспортлогч юм28. Тус бүс нутагт нийт 24,000 га талбай бүхий 2300 орчим концессын талбайг эзэлдэг хулд загас, хясааны аж ахуй нь Чилийн өмнөд хэсэгт эдийн засгийн чухал ач холбогдолтой юм29. Энэхүү хөгжил нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөгүй, ялангуяа эдгээр экосистемд гадны шим тэжээлээр хувь нэмэр оруулдаг яргай загасны аж ахуйн хувьд30 юм. Мөн уур амьсгалын өөрчлөлтөд маш эмзэг болох нь батлагдсан31,32.
Сүүлийн хэдэн арван жилд NWP-д хийсэн судалгаагаар цэвэр усны хангамж буурсан33, зун, намрын улиралд голын урсац буурсан34, мөн гидрологийн ган гачиг удаан үргэлжилнэ гэж таамаглаж байна35. Цэвэр усны хангамжийн эдгээр өөрчлөлт нь хүрээлэн буй орчны шууд үзүүлэлтүүдэд нөлөөлж, экосистемийн өргөн хүрээний динамикт каскад нөлөө үзүүлдэг. Жишээлбэл, зун-намрын ган гачгийн үед эргийн гадаргын усны онцгой нөхцөл байдал улам бүр нэмэгдэж, зарим тохиолдолд гипокси36, шимэгч хорхойтох, хортой замаг цэцэглэх32,37,38 (HABs)-аар дамжуулан загасны аж ахуйн салбарт нөлөөлж байна.
Сүүлийн хэдэн арван жилд NWP-д хийсэн судалгаагаар цэвэр усны хангамж буурсан33, зун, намрын улиралд голын урсац буурсан34, мөн гидрологийн ган гачиг удаан үргэлжилнэ гэж таамаглаж байна35. Цэвэр усны хангамжийн эдгээр өөрчлөлт нь хүрээлэн буй орчны шууд үзүүлэлтүүдэд нөлөөлж, экосистемийн өргөн хүрээний динамикт каскад нөлөө үзүүлдэг. Жишээлбэл, зун-намрын ган гачгийн үед эргийн гадаргын усны онцгой нөхцөл байдал улам бүр нэмэгдэж, зарим тохиолдолд гипокси36, шимэгч хорхойтох, хортой замаг цэцэглэх32,37,38 (HABs)-аар дамжуулан загасны аж ахуйн салбарт нөлөөлж байна.
Үндэсний усан сангийн цэнгэг усны оролтын бууралтын талаарх одоогийн мэдлэг нь хязгаарлагдмал тооны урт хугацааны бүртгэл болон хамгийн бага орон зайн хамрах хүрээнээс гаргаж авсан гидрологийн өгөгдлийн цувралын статистик эсвэл динамик шинж чанарыг тодорхойлдог гидрологийн үзүүлэлтүүдийн шинжилгээнд үндэслэсэн болно. Үндэсний усан сангийн адаг ус эсвэл зэргэлдээх эргийн далайн харгалзах гидрографийн нөхцөл байдлын хувьд урт хугацааны газар дээрх бүртгэл байхгүй байна. Эргийн нийгэм-эдийн засгийн үйл ажиллагаа уур амьсгалын өөрчлөлтийн нөлөөлөлд өртөмтгий байдлыг харгалзан уур амьсгалын өөрчлөлтөд дасан зохицох, менежмент хийх, дасан зохицоход хуурай газар-далайн цогц интерфэйсийн аргыг хэрэгжүүлэх нь зайлшгүй шаардлагатай юм40. Энэ бэрхшээлийг шийдвэрлэхийн тулд бид гидрологийн загварчлалыг (1990-2020) хиймэл дагуулаас гаргаж авсан болон далайн гадаргын нөхцөл байдлын дахин дүн шинжилгээний өгөгдөлтэй (1993-2020) нэгтгэсэн. Энэхүү арга нь хоёр үндсэн зорилготой: (1) бүс нутгийн хэмжээнд гидрологийн үзүүлэлтүүдийн түүхэн чиг хандлагыг үнэлэх, (2) эдгээр өөрчлөлтийн зэргэлдээх эргийн системд, ялангуяа далайн гадаргын давсжилт, температур, булингартай холбоотой үр дагаврыг судлах.
Бид гидрологи болон усны чанарыг хянах янз бүрийн төрлийн ухаалаг мэдрэгчийг санал болгож чадна, зөвлөгөө авахад тавтай морилно уу.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 9-р сарын 18