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NCCOS研究项目:南加州低流量河口缺氧的原因和影响

 

来源:美国国家海岸海洋科学中心(NCCOS)

 

       NCCOS的这项始于2018年9月,预计于2021年8月完成的项目,目前正在调查导致南加州泻湖缺氧的过程,并确定其生态影响。这些小河口有可以靠近大海的潮汐入口,在海岸保护、营养去除和栖息地供应方面发挥作用。缺氧是这些泻湖的主要压力源,可以导致鱼类死亡等问题。因此,需要更好地了解缺氧的原因和后果,以便对这些关键生态系统进行有效管理。

       河口位于海陆淡水界面,是一个独特的区域,拥有着较为广泛的生态服务(例如所有生物赖以生存的基本过程)和生态系统服务功能(对人类的益处)。超过50个这样的小河口点缀在南加州的海岸线上。对这些系统的主要威胁是缺氧(低溶解氧),这已导致鱼类和其他生物的死亡。这些小河口位于美国城市化最严重的地区之一,由于栖息地的丧失、自然水文状况的改变以及营养物质的输入增加了缺氧的发生。尽管如此,这些沿海地区在沿海保护、营养去除、渔业养殖、娱乐和为候鸟、濒危鸟和留鸟提供栖息地方面发挥着关键作用。

       这些小河口,也被称为低流量或间歇性开放河口,通常出现在海岸陡坡和地中海气候的地区(如西班牙、澳大利亚、南非、智利和加利福尼亚)。它们得到的淡水输入量比在有较大分水岭的湿润气候中的河口要少得多,而且它们的开口处可以因自然事件(如风暴)和人为活动(如海滩补给)而关闭。为了缓解缺氧,人工干预或机械开口通常是必要的,但花费较高,而且往往会再次关闭,从而导致巨大的管理和财政负担。因此,管理人员需要了解何时需要进行干预及机械重新开口以减少缺氧的发生,何时需要让其顺其自然。

       NCCOS将与蒂华纳河国家河口研究保护区合作,扩大对低入流河口缺氧开发物理过程的了解,并确定其生态后果,并重点关注两个有着不同的河口动态和管理策略的小河口:蒂华纳河口和洛斯皮纳斯基多泻湖。

       蒂华纳河口位于一个大型的国家分水岭的末端,99%的地表水流从墨西哥蒂华纳市进入河口。蒂华纳河口仍然是开放着的,历史上仅关闭了两次,都与厄尔尼诺现象有关,并导致了重大的生物影响。目前的管理方法是河口闭上时就将河口人工张开。

       洛斯皮纳斯基多泻湖是圣迭戈县北部的一个小河口。泻湖位于洛斯皮纳斯基多流域的沿海出口,它的三条支流过去在夏季月份基本干涸。然而,随着流域的发展,干旱天气流入泻湖的水流(如城市径流)急剧增加。在过去的125年里,泻湖还受到了潮汐循环发展和改变的影响,严重损害了系统自然重新开放的能力。通常在春季,泻湖可以关闭数周,相关条件(包括氧气)被跟踪测定,以帮助引导机械重新开口。

       该项目的研究目标是确定低氧状态变化和生态系统脆弱性的原因和指标,以便用于管理低入流河口。分析历史数据,以确定在缺氧状态下的动物的功能特征,进行流体力学监测,以解释导致缺氧的物理条件。并用生物传感器测量和记录牡蛎壳间隙,测量双壳类(牡蛎)对氧气条件变化的行为反应。这类信息不仅有助于长期规划,而且对管理泻湖口也有更直接的意义。

       该项目是沿海低氧研究计划(CHRP)的一部分,与圣地亚哥加利福尼亚大学的海洋学研究所、蒂华纳河国家河口合作完成。

 

 

原文链接:Causes and Consequences of Hypoxic Events in Low-inflow Estuaries in Southern California

编译:刘群

 

 


 


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