van Vliet MTH, Thorslund J, Strokal M et al. (2023) Global river water quality under climate change and hydroclimatic extremes. Nature Reviews Earth & Environment 4, 687–702 – https://doi.org/10.1038/s43017-023-00472-3 – article pdf
Abstract (povzetek):
Podnebne spremembe in ekstremni vremenski dogodki (kot so suše, vročinski valovi, deževja in poplave) predstavljajo resen izziv za upravljanje voda, tako z vidika razpoložljivosti vodnih virov kot kakovosti vode. Vendar pa odzivi in mehanizmi kakovosti rečne vode ob pogostejših in intenzivnejših hidroklimatskih ekstremih niso dobro poznani. V tem pregledu ocenjujemo vplive hidroklimatskih ekstremov in večdesetletnih podnebnih sprememb na številne sestavine kakovosti vode, da bi ugotovili ključne odzive in gonilne mehanizme. Primerjava 965 študij primerov kaže, da se kakovost rečne vode na splošno poslabša ob suši in vročinskih valovih (68 % zbranih primerov), deževju in poplavah (51 %) ter ob dolgoročnih podnebnih spremembah (56 %). Poroča se tudi o izboljšavah ali mešanih odzivih zaradi mehanizmov, ki delujejo protiutežno, na primer povečana mobilizacija onesnaževal v primerjavi z redčenjem med poplavami. Odzivi na kakovost rečne vode ob večdesetletnih podnebnih spremembah so posledica hidroloških sprememb, dviga temperature vode in tal ter medsebojnega delovanja hidroklimatskih dejavnikov, rabe tal in človeških dejavnikov. Te kompleksne interakcije sinergično vplivajo na vire, prenos in preoblikovanje vseh sestavin kakovosti vode. Prihodnje raziskave morajo biti usmerjene v orodja, tehnike in modele, ki podpirajo oblikovanje zanesljivih strategij upravljanja kakovosti vode v svetu, ki se sooča s pogostejšimi in hujšimi hidroklimatskimi ekstremi.
Key points (ključni zaključki):
- Kakovost vode v rekah se na splošno poslabšuje zaradi suš in vročinskih valov (68 % študij primerov), deževja in poplav (51 %) ter večdesetletnih preteklih in prihodnjih podnebnih sprememb (56 %), čeprav so poročali tudi o izboljšanju in mešanih odzivih.
- Suše in vročinski valovi povzročajo manj raztopljenega kisika in večjo temperaturo rek, alge, slanost in koncentracije onesnaževal (kot so farmacevtski izdelki) iz točkovnih virov zaradi manjšega redčenja. Nasprotno pa majhen pretok ob teh dogodkih zmanjša prenos onesnaževal iz kmetijskega in mestnega površinskega odtoka, kar prispeva k nižjim koncentracijam.
- Deževnice in poplave na splošno povečujejo mobilizacijo plastike, suspendiranih trdnih delcev, absorbiranih kovin, hranil in drugih onesnaževal iz kmetijskih in urbanih odtokov, čeprav lahko visok pretok razredči koncentracije slanosti in drugih raztopljenih onesnaževal. Zaporedje ekstremnih dogodkov (kot so suše, ki jim sledijo poplave) prav tako vpliva na obseg in dejavnike odzivov kakovosti vode v rekah.
- Večdesetletne podnebne spremembe povzročajo splošno povečanje temperature vode in alg, kar delno povzroča splošno zmanjšanje koncentracij raztopljenega kisika. Koncentracije hranil in farmacevtskih snovi se ob podnebnih spremembah večinoma povečujejo, medtem ko se pri biokemični potrebi po kisiku, slanosti, suspendiranem sedimentu, kovinah in mikroorganizmih kažejo mešani trendi naraščanja in upadanja.
- Glavni gonilni mehanizmi večdesetletnih sprememb kakovosti vode kot odziv na podnebne spremembe vključujejo hidrološke spremembe, zvišanje temperature vode in tal ter interakcije hidroklimatskih dejavnikov z rabo tal. Ti vplivi se stopnjujejo z drugimi dejavniki, ki jih je povzročil človek.
- Naše ugotovitve poudarjajo potrebo po boljšem razumevanju zapletenih povratnih vplivov med hidroklimatskimi, geografskimi in človeškimi dejavniki, usode sestavin kakovosti vode, njihovega prenosa, interakcij in mejnih vrednosti ter po razvoju tehnologij in okvirov kakovosti vode, ki podpirajo oblikovanje zanesljivih strategij upravljanja kakovosti vode v vse bolj ekstremnih hidroklimatskih razmerah.