समाचार - तटीय जल में जलविज्ञान संबंधी बदलाव उत्तर-पश्चिमी पैटागोनिया में जलविज्ञान व्यवस्था में जलवायु-संचालित परिवर्तनों को दर्शाते हैं

मीठे पानी के इनपुट में जलवायु-संचालित परिवर्तन तटीय पारिस्थितिक तंत्रों की संरचना और कार्य को प्रभावित करते पाए गए हैं। हमने हाल के दशकों (1993-2021) में उत्तर-पश्चिमी पैटागोनिया (NWP) की तटीय प्रणालियों पर नदी अपवाह के प्रभाव में परिवर्तनों का मूल्यांकन दीर्घकालिक धारा प्रवाह समय श्रृंखला, जल विज्ञान सिमुलेशन, समुद्र की सतह की स्थितियों (तापमान, मैलापन और लवणता) पर उपग्रह-व्युत्पन्न और पुनर्विश्लेषण आँकड़ों के संयुक्त विश्लेषण द्वारा किया। छह प्रमुख नदी घाटियों में फैले एक क्षेत्र में न्यूनतम धारा प्रवाह में उल्लेखनीय कमी साप्ताहिक, मासिक और मौसमी पैमानों पर स्पष्ट थी। ये परिवर्तन मिश्रित-शासन वाले उत्तरी बेसिनों (जैसे, पुएलो नदी) में सबसे अधिक स्पष्ट रहे हैं, लेकिन ऐसा प्रतीत होता है कि ये दक्षिण की ओर उन नदियों की ओर बढ़ रहे हैं जिनकी विशेषता एक समुद्री शासन है। निकटवर्ती दो-परत वाले आंतरिक समुद्र में, कम मीठे पानी का इनपुट उत्तरी पैटागोनिया में एक उथले हेलोकलाइन और बढ़े हुए सतही तापमान के अनुरूप है। हमारे परिणाम NWP में निकटवर्ती मुहाना और तटीय जल पर नदियों के तेजी से विकसित होते प्रभाव को रेखांकित करते हैं। हम बदलती जलवायु में पार-पारिस्थितिकी तंत्र अवलोकन, पूर्वानुमान, शमन और अनुकूलन रणनीतियों की आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं, साथ ही तटीय समुद्री जल को अपवाह की आपूर्ति करने वाली प्रणालियों के अनुकूली बेसिन प्रबंधन की भी आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं।

नदियाँ महासागरों में महाद्वीपीय मीठे पानी की आपूर्ति का प्राथमिक स्रोत हैं1। अर्ध-संलग्न तटीय प्रणालियों में, नदियाँ परिसंचरण प्रक्रियाओं2 की एक आवश्यक चालक और स्थलीय एवं समुद्री पारिस्थितिक तंत्रों के बीच सेतु का काम करती हैं, जो पोषक तत्वों, कार्बनिक पदार्थों और तलछटों का परिवहन करती हैं जो तटीय और खुले महासागर3 से प्राप्त पोषक तत्वों के पूरक हैं। हाल के अध्ययनों ने तटीय महासागर4 में मीठे पानी की आपूर्ति की मात्रा और समय में परिवर्तनों की सूचना दी है। समय श्रृंखला और जल विज्ञान मॉडल के विश्लेषण विभिन्न स्थानिक-कालिक पैटर्न5 दर्शाते हैं, उदाहरण के लिए, उच्च अक्षांशों6 पर मीठे पानी के निर्वहन में भारी वृद्धि—बर्फ के पिघलने में वृद्धि के कारण—से लेकर मध्य-अक्षांशों पर बढ़ते जल विज्ञान सूखे7 के कारण गिरावट के रुझान तक। हाल ही में रिपोर्ट किए गए रुझानों की दिशा और परिमाण चाहे जो भी हो, जलवायु परिवर्तन को परिवर्तित जल विज्ञान व्यवस्था8 के एक प्रमुख चालक के रूप में पहचाना गया है, जबकि तटीय जल और उनके द्वारा समर्थित पारिस्थितिक तंत्रों पर प्रभावों का अभी तक पूरी तरह से आकलन और समझ नहीं हो पाई है9। जलवायु परिवर्तन (वर्षा के बदलते पैटर्न और बढ़ते तापमान) और मानवजनित दबावों जैसे जलविद्युत बांधों या जलाशयों10,11, सिंचाई के मार्ग परिवर्तन और भूमि उपयोग में बदलाव12 से प्रभावित जलधारा में अस्थायी परिवर्तन, मीठे पानी के इनपुट13,14 के रुझानों के विश्लेषण के लिए एक चुनौती पेश करते हैं। उदाहरण के लिए, कई अध्ययनों से पता चला है कि वनों की उच्च विविधता वाले क्षेत्र, वन रोपण या कृषि प्रधान क्षेत्रों15,16 की तुलना में सूखे के दौरान अधिक पारिस्थितिकी तंत्र लचीलापन प्रदर्शित करते हैं। मध्य अक्षांशों पर, जलवायु परिवर्तन और स्थानीय मानवजनित विक्षोभों के प्रभावों को अलग करके तटीय महासागर पर भविष्य के जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को समझने के लिए सीमित परिवर्तन वाली संदर्भ प्रणालियों से अवलोकन की आवश्यकता होती है ताकि जल विज्ञान व्यवस्था में परिवर्तनों को स्थानीय मानवीय विक्षोभों से अलग किया जा सके।

पश्चिमी पैटागोनिया (दक्षिण अमेरिका के प्रशांत तट पर > 41°S) इन अच्छी तरह से संरक्षित क्षेत्रों में से एक के रूप में उभरता है, जहां इन पारिस्थितिकी प्रणालियों की निगरानी और सुरक्षा के लिए निरंतर अनुसंधान आवश्यक है। इस क्षेत्र में, मुक्त बहने वाली नदियाँ जटिल तटीय भू-आकृति विज्ञान के साथ अंतःक्रिया करके दुनिया के सबसे व्यापक वृहद मुहाने में से एक को आकार देती हैं17,18। अपनी दूरस्थता के कारण, पैटागोनिया की नदी घाटियाँ उल्लेखनीय रूप से अप्रभावित रहती हैं, जिनमें उच्च देशी वन आवरण19, कम मानव जनसंख्या घनत्व और सामान्य रूप से बांधों, जलाशयों और सिंचाई के बुनियादी ढांचे से मुक्त हैं। पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति इन तटीय पारिस्थितिकी प्रणालियों की भेद्यता मुख्य रूप से, विस्तार से, मीठे पानी के स्रोतों के साथ उनकी अंतःक्रिया पर निर्भर करती है। यह, बदले में, प्रबल लवणता प्रवणता के निर्माण के माध्यम से परिसंचरण, जल नवीकरण और संवातन के पैटर्न20 को प्रभावित करता है, जिसमें हेलोकलाइन21 में उच्च स्तर की मौसमी विविधता और स्थानिक विषमता होती है। इन दो जल स्रोतों के बीच परस्पर क्रिया प्लवक समुदायों22 की संरचना को भी प्रभावित करती है, प्रकाश क्षीणन23 को प्रभावित करती है, और SAAW24 में नाइट्रोजन और फॉस्फोरस सांद्रता के क्षीणन और सतह परत25,26 में ऑर्थोसिलिकेट आपूर्ति में वृद्धि का कारण बनती है। इसके अलावा, मीठे पानी के प्रवेश के परिणामस्वरूप इन मुहाना जल में घुलित ऑक्सीजन (DO) का एक प्रबल ऊर्ध्वाधर प्रवणता उत्पन्न होती है, जिसमें ऊपरी परत में आमतौर पर उच्च DO सांद्रता (6–8 mL L−1)27 दिखाई देती है।

पेटागोनिया के महाद्वीपीय बेसिनों की विशेषता वाला अपेक्षाकृत सीमित हस्तक्षेप, तटरेखा के गहन उपयोग के विपरीत है, विशेष रूप से जलीय कृषि उद्योग द्वारा, जो चिली का एक प्रमुख आर्थिक क्षेत्र है। वर्तमान में दुनिया के शीर्ष जलीय कृषि उत्पादकों में शुमार, चिली सैल्मन और ट्राउट का दूसरा सबसे बड़ा निर्यातक है, और मसल्स का सबसे बड़ा निर्यातक है28। सैल्मन और मसल्स की खेती, जो वर्तमान में इस क्षेत्र में लगभग 24,000 हेक्टेयर के कुल क्षेत्रफल के साथ लगभग 2300 रियायत स्थलों पर होती है, दक्षिणी चिली में महत्वपूर्ण आर्थिक मूल्य उत्पन्न करती है29। यह विकास पर्यावरणीय प्रभावों से रहित नहीं है, विशेष रूप से सैल्मन खेती के मामले में, एक ऐसी गतिविधि जो इन पारिस्थितिक तंत्रों में बहिर्जात पोषक तत्वों का योगदान करती है30। यह जलवायु संबंधी परिवर्तनों के प्रति भी अत्यधिक संवेदनशील साबित हुई है31,32।

हाल के दशकों में, एनडब्ल्यूपी में किए गए अध्ययनों ने मीठे पानी के इनपुट में गिरावट33 की सूचना दी है और ग्रीष्म और शरद ऋतु के दौरान जलप्रवाह में कमी34, साथ ही जलविज्ञान संबंधी सूखे35 के लंबे समय तक बने रहने का अनुमान लगाया है। मीठे पानी के इनपुट में ये परिवर्तन तात्कालिक पर्यावरणीय मापदंडों को प्रभावित करते हैं और व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र की गतिशीलता पर व्यापक प्रभाव डालते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रीष्म-शरद ऋतु के सूखे के दौरान तटीय सतही जल में चरम स्थितियाँ अधिक बार देखी गई हैं, और कुछ मामलों में, हाइपोक्सिया36, बढ़ी हुई परजीवीता और हानिकारक शैवाल प्रस्फुटन32,37,38 (एचएबी) के माध्यम से जलीय कृषि उद्योग को प्रभावित किया है।

एनडब्ल्यूपी में मीठे पानी के इनपुट में गिरावट का वर्तमान ज्ञान हाइड्रोलॉजिकल मेट्रिक्स39 के विश्लेषण पर आधारित है, जो सीमित संख्या में दीर्घकालिक रिकॉर्ड और न्यूनतम स्थानिक कवरेज से प्राप्त हाइड्रोलॉजिकल डेटा श्रृंखला के सांख्यिकीय या गतिशील गुणों का वर्णन करता है। एनडब्ल्यूपी या आस-पास के तटीय महासागर के मुहाने के पानी में संबंधित हाइड्रोग्राफिक स्थितियों के लिए, कोई दीर्घकालिक इन-सीटू रिकॉर्ड उपलब्ध नहीं हैं। जलवायु परिवर्तन के प्रभावों के लिए तटीय सामाजिक-आर्थिक गतिविधियों की भेद्यता को देखते हुए, जलवायु परिवर्तन के प्रबंधन और अनुकूलन के लिए एक व्यापक भूमि-समुद्र इंटरफ़ेस दृष्टिकोण अपनाना अनिवार्य है40। इस चुनौती का समाधान करने के लिए, हमने हाइड्रोलॉजिकल मॉडलिंग (1990-2020) को समुद्र की सतह की स्थितियों (1993-2020) पर उपग्रह-व्युत्पन्न और पुनर्विश्लेषण डेटा के साथ एकीकृत किया है। इस दृष्टिकोण के दो मुख्य लक्ष्य हैं: (1) क्षेत्रीय स्तर पर हाइड्रोलॉजिकल मेट्रिक्स में ऐतिहासिक रुझानों का आकलन करना और (2) आसन्न तटीय प्रणाली के लिए इन परिवर्तनों के निहितार्थों की जांच करना, विशेष रूप से समुद्र की सतह की लवणता, तापमान और मैलापन के संबंध में।

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पोस्ट करने का समय: 18-सितम्बर-2024