Mabadiliko yanayotokana na hali ya hewa katika pembejeo za maji safi yameonyeshwa kuathiri muundo na kazi ya mifumo ikolojia ya pwani. Tulitathmini mabadiliko katika athari za mtiririko wa mito kwenye mifumo ya pwani ya Patagonia ya Kaskazini-Magharibi (NWP) katika miongo ya hivi majuzi (1993-2021) kwa uchanganuzi wa pamoja wa mfululizo wa muda wa mtiririko wa maji, uigaji wa kihaidrolojia, data inayotokana na satelaiti na uchanganuzi upya kuhusu hali ya uso wa bahari (joto, tope, na chumvi). Kupungua kwa kiasi kikubwa kwa kiwango cha chini zaidi cha mtiririko katika ukanda unaojumuisha mabonde sita makubwa ya mito kulionekana katika mizani ya kila wiki, mwezi na msimu. Mabadiliko haya yamejulikana zaidi katika mabonde ya kaskazini ya utawala mchanganyiko (km, Mto Puelo) lakini yanaonekana kuwa yanaendelea kuelekea kusini hadi mito inayojulikana na utawala wa nival. Katika bahari ya ndani ya tabaka mbili iliyo karibu, uingizaji wa maji baridi uliopunguzwa unalingana na halocline isiyo na kina na ongezeko la joto la uso katika Patagonia ya kaskazini. Matokeo yetu yanasisitiza ushawishi unaobadilika kwa kasi wa mito kwenye mito iliyo karibu na maji ya pwani katika NWP. Tunaangazia hitaji la uchunguzi wa mfumo ikolojia mtambuka, utabiri, mikakati ya kupunguza na kukabiliana na hali ya hewa inayobadilika, pamoja na usimamizi unaolingana wa mabonde ya mifumo ambayo hutoa mtiririko wa maji kwenye maji ya bahari ya pwani.
Mito ndio chanzo kikuu cha maji baridi ya bara kwenye bahari1. Katika mifumo ya pwani iliyozingirwa nusu, mito ni kichocheo muhimu cha michakato ya mzunguko2 na daraja kati ya mifumo ikolojia ya nchi kavu na baharini, kusafirisha virutubisho, viumbe hai, na mashapo ambayo huongeza yale kutoka pwani na bahari ya wazi3. Tafiti za hivi majuzi zimeripoti mabadiliko katika kiasi na muda wa pembejeo za maji safi kwenye bahari ya pwani4. Uchambuzi wa mfululizo wa muda na miundo ya kihaidrolojia unaonyesha mifumo tofauti ya anga ya anga5, kuanzia, kwa mfano, kutoka kwa ongezeko kubwa la utokaji wa maji safi katika latitudo za juu6—kutokana na kuongezeka kwa kuyeyuka kwa barafu—hadi mwelekeo wa kupungua kwa latitudo za kati kutokana na kuongezeka kwa ukame wa kihaidrolojia7. Bila kujali mwelekeo na ukubwa wa mielekeo iliyoripotiwa hivi majuzi, mabadiliko ya hali ya hewa yametambuliwa kama kichocheo kikuu cha mabadiliko ya mifumo ya kihaidrolojia8, huku athari kwenye maji ya pwani na mifumo ikolojia inayounga mkono bado haijatathminiwa na kueleweka kikamilifu9. Mabadiliko ya muda katika mtiririko, yakiathiriwa na mabadiliko ya hali ya hewa (kubadilika kwa mifumo ya mvua na halijoto inayoongezeka) na shinikizo la anthropogenic kama vile mabwawa ya maji au hifadhi za maji10,11, njia za umwagiliaji, na mabadiliko ya matumizi ya ardhi12, huleta changamoto katika kuchanganua mienendo ya uwekaji maji safi13,14. Kwa mfano, tafiti kadhaa zimeonyesha kwamba maeneo yenye utofauti mkubwa wa misitu huonyesha ustahimilivu mkubwa wa mfumo ikolojia wakati wa ukame kuliko yale yanayotawaliwa na mashamba ya misitu au kilimo15,16. Katika latitudo za kati, kuelewa athari za mabadiliko ya hali ya hewa ya baadaye kwenye bahari ya pwani kupitia kutenganisha athari za mabadiliko ya hali ya hewa na misukosuko ya ndani ya anthropogenic kunahitaji uchunguzi kutoka kwa mifumo ya marejeleo yenye mabadiliko machache ili mabadiliko katika utawala wa kihaidrolojia yaweze kutenganishwa na misukosuko ya ndani ya binadamu.
Patagonia ya Magharibi (> 41°S kwenye pwani ya Pasifiki ya Amerika Kusini) inaibuka kama mojawapo ya maeneo haya yaliyohifadhiwa vizuri, ambapo utafiti unaoendelea ni muhimu ili kufuatilia na kulinda mifumo hii ya ikolojia. Katika eneo hili, mito inayotiririka bila malipo huingiliana na jiomofolojia changamano ya pwani ili kuunda mojawapo ya mito mikubwa zaidi ulimwenguni17,18. Kwa sababu ya umbali wao, mabonde ya mito ya Patagonia yanasalia bila kusumbuliwa, yakiwa na misitu ya asili ya juu19, msongamano mdogo wa watu, na kwa ujumla hayana mabwawa, hifadhi, na miundombinu ya umwagiliaji. Uathirikaji wa mifumo ikolojia hii ya pwani kwa mabadiliko ya mazingira unategemea hasa, kwa ugani, mwingiliano wao na vyanzo vya maji safi. Pembejeo za maji safi katika maji ya pwani ya Patagonia ya Kaskazini-Magharibi (NWP; 41–46 ºS), ikijumuisha mvua ya moja kwa moja na mtiririko wa mito, huingiliana na wingi wa maji ya bahari, hasa Maji yenye chumvi nyingi ya Subantarctic (SAAW). Hii, kwa upande wake, huathiri mifumo ya mzunguko, ufanyaji upyaji wa maji, na uingizaji hewa20 kupitia uzalishaji wa miinuko yenye nguvu ya chumvi, na kiwango cha juu cha tofauti za msimu na kutofautiana kwa anga katika halocline21. Mwingiliano kati ya vyanzo hivi viwili vya maji pia huathiri muundo wa jumuiya za planktonic22, huathiri upunguzaji wa mwanga23, na husababisha kupunguzwa kwa viwango vya Nitrojeni na Fosforasi katika SAAW24 na ugavi wa orthosilicate ulioimarishwa katika safu ya uso25,26. Zaidi ya hayo, uingizwaji wa maji matamu husababisha mwinuko mkubwa wa wima wa oksijeni iliyoyeyushwa (DO) katika maji haya ya estuarine, na tabaka la juu kwa ujumla linaonyesha mkusanyiko wa juu wa DO (6-8 mL L-1)27.
Uingiliaji kati mdogo unaoonyesha mabonde ya bara la Patagonia unatofautiana na matumizi makubwa ya ukanda wa pwani, hasa kwa sekta ya ufugaji wa samaki, sekta muhimu ya kiuchumi nchini Chile. Kwa sasa iliyoorodheshwa miongoni mwa wazalishaji wakuu duniani wa ufugaji wa samaki, Chile ni mzalishaji wa pili kwa ukubwa wa samaki aina ya lax na trout, na msafirishaji mkuu wa kome28. Kilimo cha salmoni na kome, ambacho kwa sasa kinachukua takriban. Maeneo 2300 ya makubaliano yenye jumla ya eneo la takribani. Hekta 24,000 katika kanda, inazalisha thamani kubwa ya kiuchumi kusini mwa Chile29. Maendeleo haya hayakosi madhara ya kimazingira, haswa katika ufugaji wa samaki lax, shughuli inayochangia virutubishi vya kigeni kwa mifumo ikolojia30. Pia imeonyeshwa kuwa hatarini sana kwa mabadiliko yanayohusiana na hali ya hewa31,32.
Katika miongo ya hivi majuzi, tafiti zilizofanywa katika NWP zimeripoti kupungua kwa pembejeo za maji safi33 na kukadiria kupungua kwa mtiririko wa maji wakati wa kiangazi na vuli34, pamoja na kuongeza muda wa ukame wa kihaidrolojia35. Mabadiliko haya katika pembejeo za maji safi huathiri vigezo vya haraka vya mazingira na kuwa na athari za kushuka kwa mienendo mipana ya mfumo ikolojia. Kwa mfano, hali mbaya zaidi katika maji ya uso wa pwani wakati wa ukame wa majira ya joto-vuli imekuwa ya mara kwa mara, na, katika baadhi ya matukio, imeathiri sekta ya ufugaji wa samaki kupitia hypoxia36, kuongezeka kwa vimelea, na maua ya mwani yenye madhara32,37,38 (HABs).
Katika miongo ya hivi majuzi, tafiti zilizofanywa katika NWP zimeripoti kupungua kwa pembejeo za maji safi33 na kukadiria kupungua kwa mtiririko wa maji wakati wa kiangazi na vuli34, pamoja na kuongeza muda wa ukame wa kihaidrolojia35. Mabadiliko haya katika pembejeo za maji safi huathiri vigezo vya haraka vya mazingira na kuwa na athari za kushuka kwa mienendo mipana ya mfumo ikolojia. Kwa mfano, hali mbaya zaidi katika maji ya uso wa pwani wakati wa ukame wa majira ya joto-vuli imekuwa ya mara kwa mara, na, katika baadhi ya matukio, imeathiri sekta ya ufugaji wa samaki kupitia hypoxia36, kuongezeka kwa vimelea, na maua ya mwani yenye madhara32,37,38 (HABs).
Maarifa ya sasa kuhusu kupungua kwa pembejeo za maji safi kote NWP yanatokana na uchanganuzi wa vipimo vya kihaidrolojia39, vinavyoelezea sifa za kitakwimu au nguvu za mfululizo wa data za hidrotiki inayotokana na idadi ndogo ya rekodi za muda mrefu na ufunikaji mdogo wa anga. Kuhusu hali ya hidrografia inayolingana katika maji ya mto wa NWP au bahari ya pwani iliyo karibu, hakuna rekodi za muda mrefu za in-situ. Kwa kuzingatia hatari ya shughuli za kijamii na kiuchumi za pwani kwa athari za mabadiliko ya hali ya hewa, kupitisha mbinu ya kina ya kiolesura cha nchi kavu na bahari ya usimamizi na kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa ni muhimu40. Ili kukabiliana na changamoto hii, tumeunganisha muundo wa kihaidrolojia (1990-2020) na data inayotokana na satelaiti na uchambuzi upya kuhusu hali ya uso wa bahari (1993-2020). Mbinu hii ina malengo makuu mawili: (1) kutathmini mielekeo ya kihistoria ya vipimo vya kihaidrolojia katika kiwango cha kieneo na (2) kuchunguza athari za mabadiliko haya kwa mfumo wa pwani ulio karibu, hasa kuhusu hali ya chumvi kwenye uso wa bahari, halijoto, na tope.
Tunaweza kutoa aina tofauti za vitambuzi mahiri ili kufuatilia hali ya maji na ubora wa maji, karibu tuwasiliane.
Muda wa kutuma: Sep-18-2024