Экосистемы, зависящие от подземных вод

Экосистемы, зависящие от подземных вод (или GDE ), — это экосистемы , дальнейшее существование которых зависит от подземных вод . Грунтовые воды — это вода, которая просочилась под поверхность Земли и оказалась в порах почвы и трещинах в горных породах. Этот процесс может создать грунтовые воды и водоносные горизонты , которые являются большими хранилищами грунтовых вод . Экосистема грунтовые — это сообщество живых организмов, взаимодействующих с неживыми аспектами окружающей среды (такими как воздух, почва, вода и даже воды ). За некоторыми исключениями, взаимодействие между различными экосистемами и соответствующими им подземными водами является жизненно важной, но плохо изученной взаимосвязью, и управление ими далеко не так развито, как в речных экосистемах . ^[1]

Методы идентификации

изотопы

Исследование состава стабильных изотопов в воде, обнаруженной в почве, реках, грунтовых водах и ксилеме (или жильных системах) растительности, с использованием масс-спектроскопии , которая измеряет и сортирует массы в образце, а также данные об изменениях грунтовых вод глубины . в сочетании со временем и характером вегетативного укоренения показывает пространственные изменения с течением времени в использовании подземных вод растительностью в соответствующей экосистеме . ^[1]

Растения

Об экосистеме, зависящей от грунтовых вод, также можно судить по использованию и росту растений. В районах с большим количеством осадков зависимость от грунтовых вод можно увидеть, наблюдая за использованием воды растениями экосистемы в зависимости от запасов воды в почве района. Если использование воды растительностью превышает количество воды, хранящейся в почве, это является убедительным признаком использования подземных вод . В районах продолжительной засухи продолжение стока воды и роста растений весьма показательно для района, зависящего от грунтовых вод . ^[1]

Дистанционное зондирование/Географические информационные системы (ГИС)

Дистанционное зондирование — это сканирование Земли с помощью спутника или самолета для получения информации. ^[2] ГИС — это система, предназначенная для сбора, хранения, анализа и управления географическими данными. ^[3] Вместе собранные данные (например, данные о высоте и скважинах, измеряющих уровень грунтовых вод ) могут очень точно предсказать, где находятся экосистемы, зависящие от грунтовых вод, насколько они обширны, и могут направить полевые экспедиции в нужные районы для дальнейшего подтверждения и сбора данных по GDE. ^[4]^[5]

Классификация

Из-за большого разнообразия экосистем и их индивидуальной зависимости от подземных вод существует некоторая неопределенность, когда речь идет об определении экосистемы строго как зависимой от подземных вод или просто использующей подземные воды. ^[6] Каждая экосистема выражает различную степень зависимости. Экосистема , может быть прямо или косвенно зависима ^[7] а также иметь различия в использовании подземных вод в зависимости от сезона. ^[1] Существует множество методов классификации типов экосистем, зависящих от подземных вод, либо по их геоморфологическому положению, либо по соответствующему механизму течения подземных вод (глубокому или мелкому). ^[6]

Земной

От засушливой до влажной среды

Засушливая и влажная наземная среда, где нет стоячей воды, но с глубоко укоренившейся растительностью, зависит от грунтовых вод , которые поддерживают производителей их экосистемы . Глубоко укоренившаяся растительность требует, чтобы грунтовые воды поддерживали постоянный или полупостоянный уровень, чтобы обеспечить их дальнейшее здоровье и выживание. ^[6]

Водный

Пружины

Источники, возможно, в наибольшей степени зависят от продолжающегося поступления грунтовых вод , поскольку они представляют собой естественный сброс относительно глубоких потоков грунтовых вод , поднимающихся на поверхность. ^[6] Источники часто связаны с уникально адаптированными растениями и животными. ^[7]

водно-болотные угодья

Водно-болотные угодья требуют неглубокого сброса грунтовых вод , они просачиваются в углубления земной поверхности, ^[6] в некоторых случаях водно-болотные угодья питаются расположенными под землей грунтовыми водами , которые грунтовых отделены от обычного уровня слоем вод непроницаемым . ^[8] Болота представляют собой тип водно-болотных угодий , и, хотя они не зависят напрямую от грунтовых вод, они используют их в качестве места подпитки . ^[6] Болота также представляют собой тип водно-болотных угодий , которые напрямую не зависят от грунтовых вод наличие , но используют их территории, для обеспечения подпитки а также плавучести . ^[7]

Реки

Реки собирают стоки подземных вод из водоносных горизонтов . Это может происходить сезонно, периодически или постоянно и может поддерживать стабильные потребности региона в воде в засушливый сезон. ^[6]

Прибрежный

Лагуны/эстуарии

Лагуны и эстуарии используют потоки грунтовых вод , чтобы разбавить соленость прибрежные воды и поддержать уникальные экосистемы . ^[6]

Угрозы

Добыча

Извлечение подземных вод как в больших, так и в меньших количествах снижает уровень грунтовых вод в этом районе, а в слишком больших количествах может даже разрушиться часть водоносного горизонта и навсегда повредить количество воды, которое может хранить водоносный горизонт . ^[9]

Урбанизация

Загрязнение

Из-за увеличения населенных пунктов устья рек и другие водные экосистемы сталкиваются с большей угрозой загрязнения . Во многих случаях грунтовые воды могут быть загрязнены токсинами или даже чрезмерным количеством определенных питательных веществ, просачивающихся в грунтовые воды . Это загрязнение подземных вод может иметь множество различных последствий для связанных с ними экосистем. В случае с устьем реки Кейп -Код было отмечено, что приток нового азота произошел из полей септических резервуаров на пути потока грунтовых вод . ^[10] Повышенный уровень азота в водных экосистемах может вызвать эвтрофикацию — процесс чрезмерного поступления питательных веществ, вызывающий обильный рост растений, что может привести к гибели различных водных организмов. ^[11]

Перезарядка

Урбанизация земель оказывает существенное влияние на пополнение подземных вод , вырубка лесов и урбанизация ограничивают площадь поверхности, на которой вода может фактически проникать и вносить свой вклад в подземные воды . ^[12]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Мюррей, Брэд Р.; Цеппель, Мелани Дж.Б.; Хоуз, Грант К.; Имус, Дерек (август 2003 г.). «Экосистемы Австралии, зависящие от подземных вод: это больше, чем просто вода для рек». Экологический менеджмент и восстановление . 4 (2): 110–113. Бибкод : 2003ЭкоМР...4..110М . дои : 10.1046/j.1442-8903.2003.00144.x .
^ Администрация Министерства торговли США, Национальная служба океанических и атмосферных исследований. «Что такое дистанционное зондирование?» . Oceanservice.noaa.gov . Проверено 12 мая 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ «Что такое ГИС? | Сила картографирования — Esri» . www.esri.com . Проверено 12 мая 2017 г.
^ Мунк, Зан; Конрад, Джулиан (1 февраля 2007 г.). «Дистанционное зондирование и определение экосистем, зависящих от подземных вод, на основе ГИС в Западно-Капской провинции, Южная Африка». Гидрогеологический журнал . 15 (1): 19–28. Бибкод : 2007HydJ...15...19M . дои : 10.1007/s10040-006-0125-1 . ISSN 1431-2174 . S2CID 129025151 .
^ 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 разнообразных данных и мнений экспертов» . Журнал гидрологии: региональные исследования . 10 : 61–81. Бибкод : 2017JHyRS..10...61D . дои : 10.1016/j.ejrh.2017.01.003 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Фостер, Стивен; Кундури, Фиби; Туинхоф, Альберт; Кемпер, Карин; Нанни, Марселла; Гардуно, Гектор. «Экосистемы, зависящие от подземных вод: проблема сбалансированной оценки и адекватного сохранения» (PDF) . Всемирный банк .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Клёве, Бьёрн; Ала-ахо, Пертти; Бертран, Гийом; Букалова, Зузана; Эртюрк, Али; Гольдшайдер, Нико; Ильмонен, Яри; Каракая, Нусрет; Купферсбергер, Ганс (1 ноября 2011 г.). «Экосистемы, зависящие от подземных вод. Часть I: Гидроэкологическое состояние и тенденции» . Экологическая наука и политика . Адаптация к изменению климата: снижение рисков, связанных с водой, в Европе. 14 (7): 770–781. Бибкод : 2011ESPol..14..770K . дои : 10.1016/j.envsci.2011.04.002 . S2CID 154831007 .
^ Сесил, Л. ДеУэйн; Орр, Бреннон Р.; Нортон, Тедди; Андерсон, СР (ноябрь 1991 г.). «Формирование зон стоячих грунтовых вод и концентрации отдельных химических компонентов в воде» (PDF) . Отчет об исследованиях водных ресурсов .
^ Геологическая служба США, Говард Перлман. «Истощение подземных вод, водные науки Геологической службы США» . www.water.usgs.gov . Проверено 12 мая 2017 г.
^ Шаретт, Мэтью А.; Бюсселер, Кен О.; Эндрюс, Джон Э. (23 марта 2001 г.). «Полезность изотопов радия для оценки поступления и переноса азота, полученного из подземных вод, в устье Кейп-Код» . Лимнология и океанография . 46 (2): 456–470. Бибкод : 2001LimOc..46..465C . дои : 10.4319/lo.2001.46.2.0465 .
^ Администрация Министерства торговли США, Национальная служба океанических и атмосферных исследований. «Образование Национальной океанической службы NOAA: устья» . Oceanservice.noaa.gov . Проверено 12 мая 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Фостер, SSD; Моррис, БЛ; Лоуренс, Арканзас (1 января 1994 г.). Проблемы грунтовых вод в городах . Издательство Томаса Телфорда. стр. 43–63. дои : 10.1680/gpiua.19744.0005 . ISBN 978-0727740168 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Мюррей, Брэд Р.; Цеппель, Мелани Дж.Б.; Хоуз, Грант К.; Имус, Дерек (август 2003 г.). «Экосистемы Австралии, зависящие от подземных вод: это больше, чем просто вода для рек». Экологический менеджмент и восстановление . 4 (2): 110–113. Бибкод : 2003ЭкоМР...4..110М . дои : 10.1046/j.1442-8903.2003.00144.x .

[2] Администрация Министерства торговли США, Национальная служба океанических и атмосферных исследований. «Что такое дистанционное зондирование?» . Oceanservice.noaa.gov . Проверено 12 мая 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[3] «Что такое ГИС? | Сила картографирования — Esri» . www.esri.com . Проверено 12 мая 2017 г.

[4] Мунк, Зан; Конрад, Джулиан (1 февраля 2007 г.). «Дистанционное зондирование и определение экосистем, зависящих от подземных вод, на основе ГИС в Западно-Капской провинции, Южная Африка». Гидрогеологический журнал . 15 (1): 19–28. Бибкод : 2007HydJ...15...19M . 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 разнообразных данных и мнений экспертов» . Журнал гидрологии: региональные исследования . 10 : 61–81. Бибкод : 2017JHyRS..10...61D . дои : 10.1016/j.ejrh.2017.01.003 .

[:1-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Фостер, Стивен; Кундури, Фиби; Туинхоф, Альберт; Кемпер, Карин; Нанни, Марселла; Гардуно, Гектор. «Экосистемы, зависящие от подземных вод: проблема сбалансированной оценки и адекватного сохранения» (PDF) . Всемирный банк .

[:2-7] Jump up to: ^а ^б ^с Клёве, Бьёрн; Ала-ахо, Пертти; Бертран, Гийом; Букалова, Зузана; Эртюрк, Али; Гольдшайдер, Нико; Ильмонен, Яри; Каракая, Нусрет; Купферсбергер, Ганс (1 ноября 2011 г.). «Экосистемы, зависящие от подземных вод. Часть I: Гидроэкологическое состояние и тенденции» . Экологическая наука и политика . Адаптация к изменению климата: снижение рисков, связанных с водой, в Европе. 14 (7): 770–781. Бибкод : 2011ESPol..14..770K . дои : 10.1016/j.envsci.2011.04.002 . S2CID 154831007 .

[8] Сесил, Л. ДеУэйн; Орр, Бреннон Р.; Нортон, Тедди; Андерсон, СР (ноябрь 1991 г.). «Формирование зон стоячих грунтовых вод и концентрации отдельных химических компонентов в воде» (PDF) . Отчет об исследованиях водных ресурсов .

[9] Геологическая служба США, Говард Перлман. «Истощение подземных вод, водные науки Геологической службы США» . www.water.usgs.gov . Проверено 12 мая 2017 г.

[10] Шаретт, Мэтью А.; Бюсселер, Кен О.; Эндрюс, Джон Э. (23 марта 2001 г.). «Полезность изотопов радия для оценки поступления и переноса азота, полученного из подземных вод, в устье Кейп-Код» . Лимнология и океанография . 46 (2): 456–470. Бибкод : 2001LimOc..46..465C . дои : 10.4319/lo.2001.46.2.0465 .

[11] Администрация Министерства торговли США, Национальная служба океанических и атмосферных исследований. «Образование Национальной океанической службы NOAA: устья» . Oceanservice.noaa.gov . Проверено 12 мая 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[12] Фостер, SSD; Моррис, БЛ; Лоуренс, Арканзас (1 января 1994 г.). Проблемы грунтовых вод в городах . Издательство Томаса Телфорда. стр. 43–63. дои : 10.1680/gpiua.19744.0005 . ISBN 978-0727740168 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]