科学家们揭示了美国(US)河流水温的快速波动,受大坝控制的河流表现出更频繁和波动的热变化。
他们的研究基于美国地质调查局的国家级开放数据。这些数据是理解不同地方和时间环境变异性的重要科学资源,尤其是在一个变暖且日益人类主导的世界里。
反过来,这些河流水温模式对于管理野生动物栖息地和生物多样性保护,以及理解热水和冷水脉冲对经济活动(如能源生产、休闲、渔业和饮用水)的影响至关重要。
迄今为止,关于河流水温的大部分科学研究都集中在极端或平均值上,但其他热因素对于维持健康和富有成效的水道也很重要。其中之一是河流水温变化的速度,这决定了动物和人是否能够在热变化期间调整或找到安全的生存地点。
在首次进行此类研究中,伯明翰大学和印第安纳大学的专家分析了15年的高分辨率温度数据,观察到在102个评估站中的88个站点存在6507次温度上升和4787次温度下降。
该研究最近发表于《环境研究快报》上,不仅揭示了快速温度变化的普遍性,还说明了这些事件的变异性。
一个显著的发现是,温度上升和下降的范围从接近零度到某些地热热点超过40°C的条件。作者描述了在单次事件中的水温变化超过18°C,这超越了以前在全球范围内描述的极端热变化。
首席作者詹姆斯·C·怀特博士来自伯明翰大学,他评论道:“我们的发现对河流水温快速变化的动态提供了重要见解,这将有助于未来的研究揭示不同水源和天气模式如何影响这些事件的可能性和特征。”
“这项研究提供的证据对于信息化更有效的环境管理解决方案至关重要,例如控制大坝流量释放或在河岸种植,尤其是在气候变化的背景下。”
科学家们报告了美国各地区的差异,像加利福尼亚州和俄勒冈州等西部地区的河流总体上经历的温度上升和下降较少,这些通常局限于干旱和热浪。
而这些快速的温度变化在美国中西部的上科罗拉多河流域更为常见,高干旱和山区融雪的组合可能在其中起着作用。在佛罗里达州和乔治亚州等东南地区,频繁的温度上升和下降也很常见,这可能是持续风暴事件的结果。
该研究的共同作者、大阪大学水科学的联合国教科文组织水科学主席的大卫·汉娜教授评论道:“通过使用长期的国家级数据展示这些河流水温上升和下降是多么普遍,我们强调了河流何时何地最容易发生快速温度波动。这为能够准确定位干预措施以最佳减轻河流温度波动,保护脆弱水道提供了重要步骤。”