S'ha demostrat que els canvis en les aportacions d'aigua dolça impulsats pel clima afecten l'estructura i la funció dels ecosistemes costaners. Vam avaluar els canvis en la influència de l'escolament fluvial en els sistemes costaners de la Patagònia nord-oest (NWP) durant les darreres dècades (1993-2021) mitjançant l'anàlisi combinada de sèries temporals de cabal a llarg termini, simulació hidrològica, dades derivades de satèl·lits i reanàlisi sobre les condicions de la superfície del mar (temperatura, terbolesa i salinitat). Es van observar disminucions significatives en el cabal mínim en una zona que abasta sis conques fluvials principals a escales setmanals, mensuals i estacionals. Aquests canvis han estat més pronunciats a les conques septentrionals de règim mixt (per exemple, el riu Puelo), però semblen progressar cap al sud cap als rius caracteritzats per un règim nival. Al mar interior adjacent de dues capes, la reducció de l'aportació d'aigua dolça es correspon amb una haloclina menys profunda i un augment de les temperatures superficials a la Patagònia nord. Els nostres resultats subratllen la influència en ràpida evolució dels rius sobre les aigües estuarines i costaneres adjacents a la NWP. Destaquem la necessitat d'estratègies d'observació, previsió, mitigació i adaptació interecosistemes en un clima canviant, juntament amb la corresponent gestió adaptativa de conca dels sistemes que subministren escorrentia a les aigües marines costaneres.
Els rius són la principal font d'aportació d'aigua dolça continental als oceans1. En els sistemes costaners semitancats, els rius són un motor essencial dels processos de circulació2 i el pont entre els ecosistemes terrestres i marins, transportant nutrients, matèria orgànica i sediments que complementen els de l'oceà costaner i obert3. Estudis recents han informat d'alteracions en el volum i el moment de les aportacions d'aigua dolça a l'oceà costaner4. Les anàlisis de sèries temporals i models hidrològics mostren diferents patrons espaciotemporals5, que van, per exemple, des de forts augments en els cabals d'aigua dolça a latituds altes6 —a causa de l'augment de la fusió del gel— fins a tendències a la disminució a latituds mitjanes a causa de l'augment de la sequera hidrològica7. Independentment de la direcció i la magnitud de les tendències informades recentment, el canvi climàtic s'ha identificat com un dels principals motors de l'alteració dels règims hidrològics8, mentre que els impactes sobre les aigües costaneres i els ecosistemes que sustenten encara no s'han avaluat ni entès completament9. Els canvis temporals en el cabal dels rius, influenciats pel canvi climàtic (canvis en els patrons de precipitació i augment de les temperatures) i les pressions antropogèniques com ara les preses o embassaments hidroelèctrics10,11, els desviaments de reg i els canvis en l'ús del sòl12, representen un repte per a l'anàlisi de les tendències en les aportacions d'aigua dolça13,14. Per exemple, diversos estudis han demostrat que les zones amb una alta diversitat de boscos mostren una major resiliència dels ecosistemes durant les sequeres que les dominades per plantacions forestals o agricultura15,16. A les latituds mitjanes, comprendre els impactes futurs del canvi climàtic a l'oceà costaner mitjançant la desvinculació dels efectes del canvi climàtic i les pertorbacions antropogèniques locals requereix observacions de sistemes de referència amb una alteració limitada per tal que els canvis en el règim hidrològic es puguin separar de les pertorbacions humanes locals.
La Patagònia occidental (> 41°S a la costa pacífica de Sud-amèrica) emergeix com una d'aquestes regions ben conservades, on la recerca contínua és essencial per monitoritzar i salvaguardar aquests ecosistemes. En aquesta regió, els rius de flux lliure interactuen amb una geomorfologia costanera complexa per donar forma a un dels macroestuaris més extensos del món17,18. A causa de la seva llunyania, les conques fluvials de la Patagònia romanen notablement intactes, amb una alta cobertura forestal nativa19, baixa densitat de població humana i, en general, lliures de preses, embassaments i infraestructures de reg. La vulnerabilitat d'aquests ecosistemes costaners als canvis ambientals depèn principalment, per extensió, de la seva interacció amb fonts d'aigua dolça. Les aportacions d'aigua dolça a les aigües costaneres de la Patagònia nord-oest (NWP; 41–46 ºS), incloses les precipitacions directes i l'escolament dels rius, interactuen amb les masses d'aigua oceànica, especialment l'aigua subantàrtica (SAAW) d'alta salinitat. Això, al seu torn, influeix en els patrons de circulació, renovació de l'aigua i ventilació20 mitjançant la generació de forts gradients de salinitat, amb un alt grau de variació estacional i heterogeneïtat espacial a l'haloclina21. La interacció entre aquestes dues fonts d'aigua també influeix en la composició de les comunitats planctòniques22, afecta l'atenuació de la llum23 i condueix a una dilució de les concentracions de nitrogen i fòsfor a l'SAAW24 i a un augment del subministrament d'ortosilicats a la capa superficial25,26. A més, l'aportació d'aigua dolça provoca un fort gradient vertical d'oxigen dissolt (OD) en aquestes aigües estuarines, amb la capa superior que generalment mostra una alta concentració d'OD (6-8 mL L−1)27.
La intervenció relativament limitada que caracteritza les conques continentals de la Patagònia contrasta amb l'ús intensiu de la costa, especialment per part de la indústria de l'aqüicultura, un sector econòmic clau a Xile. Actualment classificat entre els principals productors d'aqüicultura del món, Xile és el segon exportador més gran de salmó i truita, i el major exportador de musclos28. La cria de salmó i musclos, que actualment ocupa uns 2300 terrenys concessionals amb una superfície total d'uns 24.000 ha a la regió, genera un valor econòmic significatiu al sud de Xile29. Aquest desenvolupament no està exempt d'impactes ambientals, especialment en el cas de la cria de salmó, una activitat que contribueix amb nutrients exògens a aquests ecosistemes30. També s'ha demostrat que és altament vulnerable als canvis relacionats amb el climàtic31,32.
En les darreres dècades, estudis realitzats en la PNB han informat d'una disminució de les aportacions d'aigua dolça33 i han projectat una disminució del cabal dels rius durant l'estiu i la tardor34, així com una prolongació de les sequeres hidrològiques35. Aquests canvis en les aportacions d'aigua dolça influeixen en els paràmetres ambientals immediats i tenen efectes en cascada sobre la dinàmica més àmplia dels ecosistemes. Per exemple, les condicions extremes a les aigües superficials costaneres durant les sequeres d'estiu-tardor s'han tornat més freqüents i, en alguns casos, han afectat la indústria de l'aqüicultura a través de la hipòxia36, l'augment del parasitisme i les floracions d'algues nocives32,37,38 (HAB).
En les darreres dècades, estudis realitzats en la PNB han informat d'una disminució de les aportacions d'aigua dolça33 i han projectat una disminució del cabal dels rius durant l'estiu i la tardor34, així com una prolongació de les sequeres hidrològiques35. Aquests canvis en les aportacions d'aigua dolça influeixen en els paràmetres ambientals immediats i tenen efectes en cascada sobre la dinàmica més àmplia dels ecosistemes. Per exemple, les condicions extremes a les aigües superficials costaneres durant les sequeres d'estiu-tardor s'han tornat més freqüents i, en alguns casos, han afectat la indústria de l'aqüicultura a través de la hipòxia36, l'augment del parasitisme i les floracions d'algues nocives32,37,38 (HAB).
El coneixement actual sobre la disminució de les aportacions d'aigua dolça a la PNT es basa en l'anàlisi de mètriques hidrològiques39, que descriuen les propietats estadístiques o dinàmiques de sèries de dades hidrològiques derivades d'un nombre limitat de registres a llarg termini i una cobertura espacial mínima. Pel que fa a les condicions hidrogràfiques corresponents a les aigües estuarines de la PNT o de l'oceà costaner adjacent, no hi ha registres in situ a llarg termini disponibles. Donada la vulnerabilitat de les activitats socioeconòmiques costaneres als impactes del canvi climàtic, és imprescindible adoptar un enfocament integral de la interfície terra-mar per a la gestió i l'adaptació al canvi climàtic40. Per abordar aquest repte, hem integrat la modelització hidrològica (1990-2020) amb dades derivades de satèl·lits i de reanàlisi sobre les condicions de la superfície del mar (1993-2020). Aquest enfocament té dos objectius principals: (1) avaluar les tendències històriques de les mètriques hidrològiques a escala regional i (2) examinar les implicacions d'aquests canvis per al sistema costaner adjacent, en particular pel que fa a la salinitat, la temperatura i la terbolesa de la superfície del mar.
Podem proporcionar diferents tipus de sensors intel·ligents per controlar la hidrologia i la qualitat de l'aigua, no dubteu a consultar.
Data de publicació: 18 de setembre de 2024