Экосистемы, зависящие от грунтовых вод - Groundwater-dependent ecosystems

Рисунок на потоке грунтовых вод

Экосистемы, зависящие от грунтовых вод (или GDEs) являются экосистемы которые полагаются на грунтовые воды за их дальнейшее существование. Грунтовые воды это вода, которая просочилась под поверхность Земли и поселилась в поровые пространства в почве и трещины в горных породах, этот процесс может создать грунтовые воды и водоносные горизонты, которые представляют собой большие склады для грунтовые воды. An экосистема представляет собой сообщество живых организмов, взаимодействующих с неживыми аспектами своей окружающей среды (такими как воздух, почва, вода и даже грунтовые воды ). За некоторыми исключениями, взаимодействие между различными экосистемы и их соответствующие грунтовые воды это жизненно важные, но плохо понятые отношения, и их управление далеко не так продвинуто, как In-Stream экосистемы.[1]

Методы идентификации

Изотопы

Изучение состава стабильной изотопы в воде, найденной в почве, реках, грунтовые воды, и ксилема (или жилые системы) растительности, используя масс-спектроскопия, который измеряет и сортирует массы в выборке, а также данные об изменении грунтовые воды глубина в сочетании со временем и структурой вегетативного укоренения показывает пространственные изменения с течением времени при использовании грунтовые воды растительностью в соответствующих экосистема.[1]

Растения

Об экосистеме, зависящей от грунтовых вод, также можно судить по использованию воды и росту растений. В районах с большим количеством осадков грунтовые воды надежность можно увидеть, наблюдая за использованием воды растениями экосистема по отношению к запасам воды в почве области. Если использование воды в растительности превышает использование воды, хранящейся в почве, это явный признак грунтовые воды утилизация. В районах с длительной засухой продолжение потока воды и рост растений очень указывают на грунтовые воды надежный район.[1]

Дистанционное зондирование / Географические информационные системы (ГИС)

Дистанционное зондирование сканирование Земли спутниковое или самолет для получения информации.[2] ГИС это система, предназначенная для сбора, хранения, анализа и управления географический данные.[3] Вместе собранные данные (например, высота и просверлить отверстия измерение уровни грунтовых вод ) может очень точно предсказать, где находятся экосистемы, зависящие от грунтовых вод, насколько они обширны, и может направлять полевые экспедиции в нужные районы для дальнейшего подтверждения и сбора данных по GDE.[4][5]

Классификация

Из-за большого разнообразия экосистемы и их индивидуальные колебания в зависимости от грунтовые воды есть некоторая неопределенность, когда дело доходит до определения экосистема строго как зависящие от грунтовых вод или просто как использующие грунтовые воды.[6] Каждый экосистема выражает различную степень зависимости. An экосистема может быть прямо или косвенно зависимым,[7] а также иметь вариацию в грунтовые воды использовать в течение всего сезона.[1] Существует множество методов классификации типов экосистем, зависящих от грунтовых вод, либо по их геоморфологический настройки и / или их соответствующие поток грунтовых вод механизм (глубокий или неглубокий).[6]

Наземный

От засушливой до влажной среды

Засушливый к влажный земной среда без стоячей воды, но глубоко укоренившаяся растительность зависит от грунтовые воды поддерживать производителей своих экосистема. Глубоко укоренившаяся растительность требует грунтовые воды поддерживать постоянный или полусогласованный уровень, чтобы обеспечить их дальнейшее здоровье и выживание.[6]

Водный

Спрингс

Спрингс, вероятно, больше всего полагается на постоянный вклад грунтовые воды потому что это естественные выделения из относительно глубоких грунтовые воды потоки, поднимающиеся к поверхности.[6] Источники часто ассоциируются с уникально адаптированными растениями и животными.[7]

Водно-болотные угодья в Донане

Водно-болотные угодья

Водно-болотные угодья требуется неглубокий слив грунтовые воды, он течет как просачивание в углубления на поверхности земли,[6] в некоторых случаях водно-болотные угодья питаться расположенные грунтовые воды который грунтовые воды отделен от обычного уровень грунтовых вод по непроницаемый слой.[8] Болота являются разновидностью водно-болотное угодье и хотя не зависит напрямую от грунтовые воды они используют его как область перезарядка.[6] Болота, также являются разновидностью водно-болотное угодье это не зависит напрямую от грунтовые воды но использует присутствие грунтовые воды обеспечить территорию перезарядка а также плавучесть.[7]

Реки

Венецианская лагуна

Реки собирать сброс подземных вод от водоносные горизонты. Это может происходить сезонно, периодически или постоянно, и может поддерживать стабильный уровень воды в районе в сухой сезон.[6]

Прибрежный

Лагуны / лиманы

Лагуны и эстуарии использовать поток грунтовых вод помочь разбавлять то соленость в воде и помогает поддерживать их уникальные прибрежные экосистемы.[6]

Угрозы

Добыча

В добыча подземных вод в больших и малых количествах понижает уровень грунтовых вод, а в слишком больших количествах может даже обрушиться части водоносный горизонт и безвозвратно повредить количество воды водоносный горизонт можно хранить.[9]

Урбанизация

Загрязнение

В связи с увеличением населенных пунктов эстуарии и другие водные экосистемы столкнуться с большей угрозой загрязнение. Во многих случаях грунтовые воды могут быть загрязнены через токсины, или даже просто чрезмерное количество определенных питательные вещества просачиваясь в уровень грунтовых вод. Эта загрязнение грунтовых вод может иметь множество различных эффектов на связанные экосистемы в случае устье в Кейп-Код было отмечено, что приток новых азот пришел из поля септиков в путь потока грунтовых вод.[10] Повышенный уровень азот в водные экосистемы может вызвать эвтрофикация что представляет собой процесс чрезмерного введения питательные вещества вызывая обильный рост растений, что может привести к гибели множества водных организмов.[11]

Перезарядка

Урбанизация земли оказывает значительное влияние на подпитка подземных вод, вырубка леса и урбанизация ограничивает площадь поверхности, пригодной для воды, до фактического проникнуть и внести свой вклад в грунтовые воды.[12]

использованная литература

  1. ^ а б c d Мюррей, Брэд Р .; Zeppel, Melanie J. B .; Шланг, Grant C .; Эамус, Дерек (август 2003 г.). «Зависимые от грунтовых вод экосистемы в Австралии: это больше, чем просто вода для рек». Экологический менеджмент и восстановление. 4 (2): 110–113. Дои:10.1046 / j.1442-8903.2003.00144.x.
  2. ^ Администрация Министерства торговли США по исследованию океанов и атмосферы. "Что такое дистанционное зондирование?". oceanservice.noaa.gov. Получено 2017-05-12.
  3. ^ «Что такое ГИС? | Возможности картографии - Esri». www.esri.com. Получено 2017-05-12.
  4. ^ Münch, Zahn; Конрад, Джулиан (01.02.2007). «Дистанционное зондирование и определение зависимых от грунтовых вод экосистем на основе ГИС в Западной Капской провинции, Южная Африка». Гидрогеологический журнал. 15 (1): 19–28. Дои:10.1007 / s10040-006-0125-1. ISSN  1431-2174. S2CID  129025151.
  5. ^ Дуди, Таня; Бэррон, Ольга; Доусли, Кейт; Емельянова Ирина; Фосетт, Джон; Овертон, Ян; Причард, Джоди; ван Дейк, Альберт; Уоррен, Гарт (2017). «Континентальное картирование экосистем, зависящих от подземных вод: методологическая основа для интеграции различных данных и мнений экспертов». Журнал гидрологии: региональные исследования. 10: 61–81. Дои:10.1016 / j.ejrh.2017.01.003.
  6. ^ а б c d е ж г час Фостер, Стивен; Кундури, Фиби; Туйнхоф, Альберт; Кемпер, Карин; Нанни, Марселла; Гардуно, Гектор. «Экосистемы, зависящие от грунтовых вод, проблема сбалансированной оценки и надлежащего сохранения» (PDF). Всемирный банк.
  7. ^ а б c Клове, Бьёрн; Ала-ахо, Пертти; Бертран, Гийом; Букалова, Зузана; Эртюрк, Али; Гольдшейдер, Нико; Ильмонен, Яри; Каракая, Нусрет; Купферсбергер, Ганс (01.11.2011). «Экосистемы, зависящие от грунтовых вод. Часть I: Гидроэкологический статус и тенденции». Экологическая наука и политика. Адаптация к изменению климата: снижение рисков, связанных с водой в Европе. 14 (7): 770–781. Дои:10.1016 / j.envsci.2011.04.002.
  8. ^ Сесил, Л. ДеУэйн; Орр, Бреннон Р.; Нортон, Тедди; Андерсон, С. (Ноябрь 1991 г.). «Формирование расположенных там зон грунтовых вод и концентрации отдельных химических компонентов в воде» (PDF). Отчет об исследованиях водных ресурсов.
  9. ^ Геологическая служба США, Говард Перлман. «Истощение подземных вод, наука о воде USGS». water.usgs.gov. Получено 2017-05-12.
  10. ^ Шаретт, Мэтью А .; Buesseler, Ken O .; Эндрюс, Джон Э. (23 марта 2001 г.). «Использование изотопов радия для оценки поступления и переноса азота, полученного из подземных вод, в устье Кейп-Код». Лимнология и океанография. 46 (2): 456–470. Дои:10.4319 / lo.2001.46.2.0465.
  11. ^ Администрация Министерства торговли США по исследованию океанов и атмосферы. "Национальная океаническая служба NOAA по образованию: эстуарии". oceanservice.noaa.gov. Получено 2017-05-12.
  12. ^ Foster, S. S. D .; Morris, B.L .; Лоуренс, А. Р. (1994-01-01). Проблемы с грунтовыми водами в городских районах. Томас Телфорд Паблишинг. С. 43–63. Дои:10.1680 / gpiua.19744.0005. ISBN  978-0727740168.