ABD genelinde ısı dalgalarının sıklığı ve yoğunluğu arttıkça, Amerikan nehirlerinde benzer ama daha çarpıcı bir fenomen meydana geliyor.
Penn State’teki araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, 1980 ve 2022 yılları arasında bitişik Amerika Birleşik Devletleri’ndeki yaklaşık 1.500 alandan elde edilen verilerin analizi, nehirlerdeki ısı dalgalarının hava ısı dalgalarının yaklaşık iki katı daha hızlı ve yaklaşık iki katı sürdüğünü ortaya koydu.
Penn Eyaleti Sivil ve Çevre Mühendisliği Bölümü’nde, “Nehirlerin genellikle aşırı sıcaklıklardan korunan güvenli ve havalı cennetler olarak düşünülür.” Dedi.
“Çalışmamız, ilk kez, nehirlerin ısı dalgalarının frekansında, süresinde ve yoğunluğunda havadan daha hızlı bir artış yaşadığını ve hava ısı dalgalarının oranının yaklaşık iki ila dört katında arttığını göstermektedir.”
Dergide yayınlanan araştırma PNA’laranormal derecede yüksek nehir su sıcaklıkları dönemlerinin su ekosistemleri, su kalitesi ve Amerika’nın gıda arzı ve enerji istikrarı için bir tehdit olduğu bulunmuştur.
Penn Eyaletinde Sivil ve Çevre Mühendisliği Bölümü’nde doktora yazarı ve doktora sonrası bilgin Kayalvizhi Sadayappan, “Bulgularımız, nehir ısı dalgalarının hava ısı dalgalarından daha hızlı arttığını gösteriyor, muhtemelen dünya çapında bir eğilim var.” Dedi.
“Bu, aynı anda hem aşırı ısı hem de düşük su akışları yaşayan nehirlerin riskini artırır, bu da oksijen seviyelerini düşürebilen, su yaşamını strese sokabilen ve hatta büyük ölçekli balık kalıplarını tetikleyebilen koşullara neden olabilir.”
Sadayappan, yükselen nehir sıcaklıklarının, birçoğu soğukkanlı, özellikle somon ve alabalık gibi soğuk su balıkları olan birkaç su türüne baskı uygulayabileceğini söyledi.
Çalışma, 1980’den bu yana, bitişik Amerika Birleşik Devletleri’ndeki nehirlerin, su sıcaklıklarının 15 santigrat (° C) (° C) veya 59 derece Fahrenheit’in (° F) üzerine çıktığı yılda ortalama 11.6 gün artış yaşadığını buldu – birçok türü vurgulayabilen bir sıcaklık eşiği.
Bu sıcak su günleri, kuzeydoğu, Rocky Dağları ve Appalachian bölgesinde en hızlı tırmandı ve incelenen alanların% 82’sinde önemli artışlar gözlendi.
Araştırmacılar ayrıca nehir sıcaklıklarının 20 ° C veya 68 ° F’yi aştığı günler olarak tanımlanan daha aşırı koşulları izlediler. Kritik termal stres günlerinin güney ve Appalachian bölgelerinde en hızlı arttığını ve sitelerin% 74’ünde önemli artışlar kaydedildiğini buldular.
Aksine, Orta Batı’daki nehirler her iki kategorideki en yavaş artışı gösterdi ve yılda sadece yaklaşık beş ekstra gün 15 ° C’nin üzerinde ve 20 ° C’nin üzerinde yılda bir günden az ekledi.
Sadayappan, su kalitesine zarar vermenin ve su yaşamını tehdit etmenin yanı sıra, nehir ısı dalgaları, özellikle yerli topluluklar için bu ekosistemlerin etrafında dönen geçimleri ve kültürel gelenekleri etkilediğini söyledi. Ayrıca içme suyu arıtma maliyetlerini artırır, rekreasyon ve çiftçiliği sınırlar ve kapanmaya neden olarak ve enerji israf ederek enerji üretimini bozarlar.
Li’ye göre, hava ısı dalgaları genellikle daha fazla dikkat çeker, çünkü insanları doğrudan etkilemektedir, nehir ısı dalgaları, büyük balık kalıpları gibi daha görünür sonuçlara neden olmadıkça genellikle fark edilmez.
Göller, okyanuslar ve büyük nehirlerdeki ısı dalgaları uydu verileriyle iyi belgelenirken, dört nehirden yaklaşık üçü küresel olarak uydu gözleminden kaçtı. Ayrıca, onlarca yıllık akış sensörü ölçümlerinden elde edilen veriler parçalanmış ve tutarsızdır. Bu boşluğu ele almak için araştırmacılar, bilgisayarların kalıplar öğrendikleri ve tutarlı ve sürekli günlük su sıcaklıklarını yeniden yapılandırmak için büyük miktarda veriden tahminler yaptıkları bir model geliştirdiler.
Sadayappan, “Derin öğrenme, nehir ısı dalgası olaylarını belirlememizi ve kırk yıl boyunca özelliklerini ve eğilimlerini ölçmemizi sağladı.” Dedi.
“Derin öğrenme yaklaşımı ve yeniden yapılandırılmış veriler olmadan, nehir ısı dalgası olaylarının hava ısı dalgalarından daha hızlı arttığını fark etmezdik.”
Sadayappan, bu çalışma, nehir ısı dalgalarının hızlanma yükselişini izleme ve azaltma ihtiyacını vurguluyor.
Çalışma, iklim değişikliğinin, nehir sıcaklıklarının nehir koşullarını güçlü bir şekilde etkilediği için nehir ısı dalgalarının artan eğilimlerinin arkasındaki birincil güç olduğunu ileri sürdü. Yağış paternleri, özellikle kış karı da önemli bir rol oynar. Rockies gibi dağ bölgelerinde, daralma kar paketleri, nehirleri tamponlamak için daha az serin eriyik su anlamına gelir ve onları ısı dalgalarına karşı daha savunmasız bırakır.
Sadayappan, barajlar ve tarım gibi insan faaliyetlerinin nehirlerin bu etkilere nasıl ve nerede en savunmasız olduğunu şekillendirmede ikincil bir rol oynadığını da sözlerine ekledi.
“Tarım, sulama sırasında nehir ısı dalgalarını daha soğuk hava ve su yoluyla hafifletiyor, mahsul tarafından desteklenen alanlarda nehir ısı dalgalarının sıklığı, süresi ve yoğunluğundaki eğilimler ile belirtildiği gibi.” Dedi.
“Öte yandan, barajlar nehir ısı dalgalarındaki eğilimleri hızlandırıyor. Özellikle büyük barajlar nehir ısı dalgalarının uzamasına katkıda bulunuyor.”
Sadayappan, şehirler gibi daha fazla insan aktivitesine sahip manzaralardaki nehirlerin genellikle daha sık, daha uzun ve daha yoğun nehir ısı dalgaları yaşadığını, ancak gelişmemiş manzaralardaki nehirlerin hızla yetiştiğini söyledi.
Sadayappan, “Bu bilgiler, nehir ısı dalgaları sırasında uyarı sinyalleri sağlayabilir ve uyarlanabilir yönetimi destekleyebilir.” Dedi.
“Daha da önemlisi, gölge sağlamak, baraj yönetimini iyileştirmek, yeşil altyapıyı genişletmek ve nehirlerden yönlendirilen suyu azaltmak için nehir kıyılarında bitki örtüsünü restore etmek için uzun süreli azaltma çabalarını bilgilendirebilir.”
Ekip, çalışmalarının savunmasız nehir ekosistemlerini ısı dalgalarına ve onlara bağımlı insanlara karşı korumak için gerekli politikalara ve teşviklere yol açabileceğini umduklarını söyledi.
