Κλιματική Αλλαγή και Εκβολές:Ροές κατακράτησης C, N και P
Οι εκβολές ποταμών εξυπηρετούν πολλές σημαντικές λειτουργίες – παρέχουν ευκαιρίες αναψυχής για τους παράκτιους πληθυσμούς, φιλοξενούν σημαντικές αλιευτικές δραστηριότητες (συμπεριλαμβανομένων στρειδιών, μπλε καβουριών και ριγέ λαβράκι) και υποστηρίζουν έναν ποικίλο τροφικό ιστό που περιέχει είδη τόσο από τη σφαίρα του γλυκού νερού όσο και από τη θαλάσσια σφαίρα. Η ανάμειξη θαλάσσιου και γλυκού νερού δημιουργεί μοναδικές συνθήκες και υψηλά ποσοστά βιογεωχημικής δραστηριότητας.
Οι οικολόγοι του οικοσυστήματος ενδιαφέρονται εδώ και πολύ καιρό να κατανοήσουν τον ρόλο των εκβολών ποταμών στο πλαίσιο των ροών θρεπτικών ουσιών σε κλίμακα τοπίου και τα τελευταία χρόνια, πώς θα επηρεαστεί ο ρόλος τους στους περιφερειακούς και παγκόσμιους βιογεωχημικούς κύκλους από την κλιματική αλλαγή. Οι εκβολές ποταμών ενεργούν για την απομάκρυνση του άνθρακα, του αζώτου και του φωσφόρου και έτσι μετριάζουν τις επιβλαβείς επιπτώσεις τους στην ποιότητα του νερού στο θαλάσσιο παράκτιο περιβάλλον. Η απομάκρυνση γίνεται μέσω δύο μηχανισμών:της παγίδευσης και της επακόλουθης ταφής των σωματιδίων στις εκβολές, και της απώλειας αυτών των στοιχείων στην ατμόσφαιρα μετά τη μετατροπή τους σε αέριες μορφές (CO2 και N2).
Η κλιματική αλλαγή αναμένεται να αυξήσει τη συχνότητα των γεγονότων υψηλών απορροών, που συνεισφέρουν το μεγαλύτερο μέρος των σωματιδίων στις εκβολές ποταμών. Η αύξηση του μεγέθους των καταιγίδων αναμένεται να μειώσει την αποτελεσματικότητα των εκβολών ποταμών στην παγίδευση ιζημάτων και, καθώς περισσότερο άζωτο και φώσφορος προωθούνται μέσω των εκβολών, για να επιδεινώσει τον ευτροφισμό των ακτών.
Πρόσφατες εργασίες στον ποταμό Τζέιμς, μια υποεκβολή του κόλπου Τσέζαπικ, υποδηλώνουν ότι αυτό μπορεί να μην ισχύει. Χρησιμοποιήθηκε μια 8ετής χρονοσειρά λεπτομερών (μηνιαίων) ισοζυγίων μάζας για το ανώτερο τμήμα της εκβολής για να εκτιμηθεί η επίδραση της εκκένωσης και της θερμοκρασίας στην κατακράτηση άνθρακα, αζώτου και φωσφόρου. Με την αυξανόμενη απόρριψη, η ποσότητα των C, N και P που διατηρούνταν στις εκβολές αυξήθηκε, τόσο ως συνολική μάζα όσο και ως αναλογία εισροών.
Τα γεγονότα υψηλής απόρριψης απέδωσαν βαρύτερα σωματίδια από τη λεκάνη απορροής με αποτέλεσμα αυξημένη απόδοση συγκράτησης παρά τις υψηλές αποδόσεις και τον σύντομο χρόνο παραμονής στο νερό. Η διατήρηση των διαλυμένων ανόργανων μορφών αυτών των θρεπτικών συστατικών επηρεάστηκε έντονα από τη θερμοκρασία του νερού. Η κατακράτηση του διαλυμένου ανόργανου αζώτου ήταν 10 φορές υψηλότερη όταν η θερμοκρασία του νερού ξεπερνούσε τους 20 C, σε σχέση με τη χαμηλότερη θερμοκρασία του νερού στην αντίστοιχη εκκένωση.
Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι αυξανόμενες θερμοκρασίες θα έχουν μεγαλύτερη επίδραση στη συγκράτηση του Ν από το P επειδή ένα μεγαλύτερο ποσοστό του φορτίου Ν που παρέχεται στις εκβολές ποταμών είναι σε διαλυμένη ανόργανη μορφή και επομένως υπόκειται σε ρυθμούς βιολογικής αφομοίωσης και απονιτροποίησης που εξαρτώνται από τη θερμοκρασία. Αντίθετα, το μεγαλύτερο μέρος του φορτίου P είναι σε σωματιδιακή μορφή, η οποία συγκρατείται μέσω της παγίδευσης ιζημάτων και εξαρτάται από τις εισροές του ποταμού που οδηγούνται από την απόρριψη. Συνολικά, τα αποτελέσματα δείχνουν υψηλό βαθμό ανθεκτικότητας στις λειτουργίες του οικοσυστήματος που σχετίζονται με τη διατήρηση των C, N και P στο εύρος της θερμοκρασίας του νερού και των συνθηκών απόρριψης ποταμών που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια της 8ετούς μελέτης.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Κλιματική μεταβλητότητα και ο ρόλος της στη ρύθμιση της κατακράτησης C, N και P στην εκβολή του ποταμού James, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Estuarine, Coastal and Shelf Science. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Paul A. Bukaveckas, Michael Beck, Dana Devore και William M. Lee από το Πανεπιστήμιο Commonwealth της Βιρτζίνια.
