Ափամերձ ջրերի հիդրոգրաֆիկ տեղաշարժերը արտացոլում են Հյուսիսարևմտյան Պատագոնիայի հիդրոլոգիական ռեժիմների կլիմայական փոփոխությունները։

Կլիմայով պայմանավորված քաղցրահամ ջրի մուտքերի փոփոխությունները, ինչպես ցույց է տրվել, ազդում են ափամերձ էկոհամակարգերի կառուցվածքի և գործառույթի վրա: Մենք գնահատել ենք գետերի հոսքի ազդեցության փոփոխությունները Հյուսիսարևմտյան Պատագոնիայի (ՀԱՊ) ափամերձ համակարգերի վրա վերջին տասնամյակների ընթացքում (1993–2021)՝ ծովի մակերևույթի պայմանների (ջերմաստիճան, պղտորություն և աղիություն) վերաբերյալ երկարաժամկետ հոսքի ժամանակային շարքերի, հիդրոլոգիական մոդելավորման, արբանյակային ստացված և վերավերլուծության տվյալների համակցված վերլուծության միջոցով: Վեց խոշոր գետավազաններ ընդգրկող գոտում նվազագույն հոսքի զգալի նվազումները նկատելի էին շաբաթական, ամսական և սեզոնային մասշտաբներով: Այս փոփոխությունները առավել ցայտուն են եղել խառը ռեժիմի հյուսիսային ավազաններում (օրինակ՝ Պուելո գետ), բայց, կարծես, շարժվում են դեպի հարավ՝ դեպի նիվալ ռեժիմով բնութագրվող գետեր: Հարակից երկշերտ ներքին ծովում քաղցրահամ ջրի մուտքերի նվազումը համապատասխանում է ավելի մակերեսային հալոկլինին և մակերևութային ջերմաստիճանների բարձրացմանը հյուսիսային Պատագոնիայում: Մեր արդյունքները ընդգծում են գետերի արագ զարգացող ազդեցությունը ՀԱՊ-ի հարակից գետաբերանի և ափամերձ ջրերի վրա: Մենք ընդգծում ենք փոփոխվող կլիմայական պայմաններում էկոհամակարգերի միջև դիտարկման, կանխատեսման, մեղմացման և հարմարվողականության ռազմավարությունների անհրաժեշտությունը, ինչպես նաև ափամերձ ծովային ջրերը հոսքաջրեր մատակարարող համակարգերի համապատասխան հարմարվողական ավազանային կառավարման անհրաժեշտությունը։

Գետերը մայրցամաքային քաղցրահամ ջրի օվկիանոսներ մուտք գործելու հիմնական աղբյուրն են1: Կիսա-փակ ափամերձ համակարգերում գետերը շրջանառության գործընթացների էական շարժիչ ուժն են2 և կամուրջ ցամաքային և ծովային էկոհամակարգերի միջև՝ տեղափոխելով սննդանյութեր, օրգանական նյութեր և նստվածքներ, որոնք լրացնում են ափամերձ և բաց օվկիանոսներից ներթափանցող նստվածքները3: Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել ափամերձ օվկիանոս քաղցրահամ ջրի մուտքի ծավալի և ժամանակի փոփոխություններ4: Ժամանակային շարքերի և հիդրոլոգիական մոդելների վերլուծությունները ցույց են տալիս տարբեր տարածաժամանակային օրինաչափություններ5, որոնք տատանվում են, օրինակ, բարձր լայնություններում6 քաղցրահամ ջրի արտանետումների ուժեղ աճից՝ սառույցի հալման աճի պատճառով, մինչև միջին լայնություններում նվազման միտումներ՝ հիդրոլոգիական երաշտի աճի պատճառով7: Անկախ վերջերս հաղորդված միտումների ուղղությունից և մեծությունից, կլիմայի փոփոխությունը նույնացվել է որպես փոփոխված հիդրոլոգիական ռեժիմների հիմնական շարժիչ ուժ8, մինչդեռ ափամերձ ջրերի և դրանց կողմից աջակցվող էկոհամակարգերի վրա ազդեցությունը դեռևս լիովին չի գնահատվել և հասկացվել9: Գետերի հոսքի ժամանակավոր փոփոխությունները, որոնք ազդվում են կլիմայի փոփոխության (տեղումների փոփոխվող օրինաչափություններ և ջերմաստիճանի բարձրացում) և մարդածին ճնշումների, ինչպիսիք են հիդրոէլեկտրակայանների ամբարտակները կամ ջրամբարները10,11, ոռոգման շեղումները և հողօգտագործման փոփոխությունները12, մարտահրավեր են ներկայացնում քաղցրահամ ջրի մուտքերի միտումների վերլուծության համար13,14: Օրինակ, մի շարք ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ անտառների բարձր բազմազանություն ունեցող տարածքները երաշտի ժամանակ ցուցաբերում են էկոհամակարգի ավելի մեծ դիմադրողականություն, քան անտառային տնկարկներով կամ գյուղատնտեսությամբ գերակշռող տարածքները15,16: Միջին լայնություններում կլիմայի փոփոխության ապագա ազդեցությունը ափամերձ օվկիանոսի վրա հասկանալու համար՝ կլիմայի փոփոխության և տեղական մարդածին խանգարումների հետևանքները բացահայտելու միջոցով, անհրաժեշտ են դիտարկումներ սահմանափակ փոփոխություններով հղման համակարգերից, որպեսզի հիդրոլոգիական ռեժիմի փոփոխությունները կարողանան առանձնացվել տեղական մարդածին խանգարումներից:

Արևմտյան Պատագոնիան (> 41° հարավային լայնության վրա՝ Հարավային Ամերիկայի Խաղաղ օվկիանոսի ափին) հանդես է գալիս որպես այս լավ պահպանված շրջաններից մեկը, որտեղ շարունակական հետազոտությունները կարևոր են այս էկոհամակարգերի մոնիթորինգի և պաշտպանության համար: Այս տարածաշրջանում ազատ հոսող գետերը փոխազդում են բարդ ափամերձ գեոմորֆոլոգիայի հետ՝ ձևավորելով աշխարհի ամենաընդարձակ մակրոգետաբերաններից մեկը17,18: Իրենց հեռավորության պատճառով Պատագոնիայի գետավազանները մնում են զարմանալիորեն անխաթար՝ բարձր բնական անտառածածկույթով19, ցածր մարդկային խտությամբ և ընդհանուր առմամբ զերծ ամբարտակներից, ջրամբարներից և ոռոգման ենթակառուցվածքներից: Այս ափամերձ էկոհամակարգերի խոցելիությունը շրջակա միջավայրի փոփոխություններին հիմնականում կախված է քաղցրահամ ջրի աղբյուրների հետ դրանց փոխազդեցությունից: Հյուսիսարևմտյան Պատագոնիայի (NWP; 41–46 ºS հարավային լայնության) ափամերձ ջրեր քաղցրահամ ջրի մուտքերը, ներառյալ ուղղակի տեղումները և գետերի հոսքը, փոխազդում են օվկիանոսային ջրային զանգվածների, մասնավորապես՝ բարձր աղիությամբ ենթաանտարկտիկական ջրերի (SAAW) հետ: Սա, իր հերթին, ազդում է շրջանառության, ջրի վերականգնման և օդափոխության օրինաչափությունների վրա20՝ ուժեղ աղիության գրադիենտների առաջացման միջոցով, որը ներառում է սեզոնային տատանումների բարձր աստիճան և տարածական անհամասեռություն հալոկլինում21: Այս երկու ջրային աղբյուրների փոխազդեցությունը նույնպես ազդում է պլանկտոնային համակեցությունների կազմի վրա22, ազդում է լույսի մարման վրա23 և հանգեցնում է ազոտի և ֆոսֆորի կոնցենտրացիաների նոսրացմանը SAAW-ում24 և օրթոսիլիկատների մատակարարման ուժեղացմանը մակերեսային շերտում25,26: Ավելին, քաղցրահամ ջրի մուտքը հանգեցնում է լուծված թթվածնի (DO) ուժեղ ուղղահայաց գրադիենտի այս գետաբերանի ջրերում, որտեղ վերին շերտը ընդհանուր առմամբ ցույց է տալիս DO-ի բարձր կոնցենտրացիա (6–8 մլ L−1)27:

Պատագոնիայի մայրցամաքային ավազաններին բնորոշ համեմատաբար սահմանափակ միջամտությունը հակադրվում է ափամերձ գծի ինտենսիվ օգտագործմանը, մասնավորապես՝ ջրային արդյունաբերության կողմից, որը Չիլիի տնտեսական հիմնական ճյուղերից է: Ներկայումս աշխարհի ջրային արդյունաբերության առաջատար արտադրողներից մեկը համարվող Չիլին սաղմոնի և կարմրախայտի երկրորդ խոշորագույն արտահանողն է, ինչպես նաև միդիաների ամենամեծ արտահանողը28: Սաղմոնի և միդիաների բուծումը, որն այժմ զբաղեցնում է մոտ 2300 կոնցեսիոն տարածք՝ մոտ 24,000 հա ընդհանուր մակերեսով, զգալի տնտեսական արժեք է ստեղծում Չիլիի հարավում29: Այս զարգացումը զուրկ չէ շրջակա միջավայրի ազդեցությունից, հատկապես սաղմոնի բուծման դեպքում, որը գործունեություն է, որը էկզոգեն սննդանյութեր է մատակարարում այս էկոհամակարգերին30: Այն նաև ցույց է տվել, որ խիստ խոցելի է կլիմայի հետ կապված փոփոխությունների նկատմամբ31,32:

Վերջին տասնամյակների ընթացքում NWP-ում կատարված ուսումնասիրությունները հայտնել են քաղցրահամ ջրի մուտքերի նվազման մասին33 և կանխատեսել են ամռան և աշնան ամիսներին հոսքի նվազում34, ինչպես նաև հիդրոլոգիական երաշտների երկարաձգում35: Քաղցրահամ ջրի մուտքերի այս փոփոխությունները ազդում են անմիջական շրջակա միջավայրի պարամետրերի վրա և ունեն կասկադային ազդեցություն ավելի լայն էկոհամակարգի դինամիկայի վրա: Օրինակ, ամառ-աշնան երաշտների ընթացքում ափամերձ մակերեսային ջրերի ծայրահեղ պայմանները դարձել են ավելի հաճախակի, և որոշ դեպքերում ազդել են ջրային արդյունաբերության վրա՝ հիպօքսիայի36, պարազիտիզմի աճի և վնասակար ջրիմուռների ծաղկման32,37,38 (HABs) միջոցով:

Վերջին տասնամյակների ընթացքում NWP-ում կատարված ուսումնասիրությունները հայտնել են քաղցրահամ ջրի մուտքերի նվազման մասին33 և կանխատեսել են ամռան և աշնան ամիսներին հոսքի նվազում34, ինչպես նաև հիդրոլոգիական երաշտների երկարաձգում35: Քաղցրահամ ջրի մուտքերի այս փոփոխությունները ազդում են անմիջական շրջակա միջավայրի պարամետրերի վրա և ունեն կասկադային ազդեցություն ավելի լայն էկոհամակարգի դինամիկայի վրա: Օրինակ, ամառ-աշնան երաշտների ընթացքում ափամերձ մակերեսային ջրերի ծայրահեղ պայմանները դարձել են ավելի հաճախակի, և որոշ դեպքերում ազդել են ջրային արդյունաբերության վրա՝ հիպօքսիայի36, պարազիտիզմի աճի և վնասակար ջրիմուռների ծաղկման32,37,38 (HABs) միջոցով:

ՀՋԾ-ում քաղցրահամ ջրի մուտքերի նվազման վերաբերյալ ներկայիս գիտելիքները հիմնված են հիդրոլոգիական չափանիշների վերլուծության վրա39, որոնք նկարագրում են սահմանափակ թվով երկարաժամկետ գրառումներից և նվազագույն տարածական ծածկույթից ստացված հիդրոլոգիական տվյալների շարքերի վիճակագրական կամ դինամիկ հատկությունները: Ինչ վերաբերում է ՀՋԾ-ի կամ հարակից ափամերձ օվկիանոսի գետաբերանի ջրերում համապատասխան հիդրոգրաֆիկ պայմաններին, ապա երկարաժամկետ տեղում գրանցված տվյալներ չկան: Հաշվի առնելով ափամերձ սոցիալ-տնտեսական գործունեության խոցելիությունը կլիմայի փոփոխության ազդեցության նկատմամբ, կլիմայի փոփոխության կառավարման և հարմարվողականության համապարփակ ցամաքային-ծովային ինտերֆեյսի մոտեցումը կիրառելը հրամայական է40: Այս մարտահրավերը լուծելու համար մենք հիդրոլոգիական մոդելավորումը (1990–2020) ինտեգրել ենք ծովի մակերևույթի վիճակի վերաբերյալ արբանյակային ստացված և վերավերլուծական տվյալների հետ (1993–2020): Այս մոտեցումն ունի երկու հիմնական նպատակ՝ (1) գնահատել հիդրոլոգիական չափանիշների պատմական միտումները տարածաշրջանային մասշտաբով և (2) ուսումնասիրել այդ փոփոխությունների հետևանքները հարակից ափամերձ համակարգի համար, մասնավորապես՝ ծովի մակերևույթի աղիության, ջերմաստիճանի և պղտորության առումով:

Մենք կարող ենք տրամադրել տարբեր տեսակի խելացի սենսորներ՝ հիդրոլոգիան և ջրի որակը վերահսկելու համար, ողջունելի է խորհրդատվության համար։