Die Stromtemperatur beeinflusst das Überleben von Fischen wie Lachs und Forelle. Peter Adams / Avalon / Universal Images Group über Getty Images

Viele der Bäche, auf die die Menschen beim Angeln, Wasser und zur Erholung zählen, werden mit steigenden globalen Temperaturen wärmer. Aber sie heizen sich nicht alle gleich auf.

Wenn Gemeinden herausfinden können, wo sich diese Ströme am meisten erwärmen, können sie für die Zukunft planen. Das war in der Vergangenheit schwer vorherzusagen, aber eine neue Methode mit Temperaturmustern könnte es einfacher machen.

Die Menschen haben allgemein angenommen, dass Bäche, die mit erheblichen Mengen Grundwasser gespeist werden, widerstandsfähiger gegen den Klimawandel sind als Bäche, die hauptsächlich durch Schneeschmelze oder Regen gespeist werden. Es stellt sich heraus, dass dieser Grundwasserpuffereffekt sehr unterschiedlich ist. Die Tiefe des Grundwassers beeinflusst die Reaktion der Stromtemperatur auf die Erwärmung, was sich wiederum auf die Lebensräume von Fischen und anderen Wildtieren und Pflanzen auswirkt.

In einer Studie, die am 4. März in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Nature Communications, meine Kollegen und ich beschreiben eine einfache, kostengünstige Methode, mit der Gemeinden den Temperaturverlauf eines Stroms im Vergleich zur lokalen Lufttemperatur betrachten können, um die Tiefe des in ihn einspeisenden Grundwassers zu messen und von dort aus sein Risiko zu bewerten, wenn sich das Klima ändert .

Warum Temperatur wichtig ist

Während ein paar Grad Temperaturänderung nicht viel zu sein scheinen, kann die Mehrheit der Tiere, die in Bächen und Flüssen leben, ihre eigenen Körpertemperaturen nicht regulieren, so dass sie sich in der Umwelt bewegen, um geeignete Lebensräume zu finden. Viele haben sich im Laufe der Zeit an einen engen Temperaturbereich angepasst. Wenn das Wasser zum Beispiel warm ist, insbesondere in heißen Sommermonaten mit geringem Wasserdurchfluss, müssen Fische wie Lachs und Forelle, die in kälteren Gewässern leben, nach kälterem Wasser suchen oder umkommen. Diese ökologischen Auswirkungen können kaskadierende Folgen haben - für Wildtiere, Menschen und die lokale Wirtschaft.

Die meisten Streams fließen die ganze Zeit. In Zeiten ohne Niederschlag kommt das Wasser in den Bächen meist aus dem Untergrund. Tatsächlich wird angenommen, dass das Grundwasser einen Durchschnitt von ausmacht 52% des Oberflächenwassers fließen durch die Vereinigten Staaten.

Da das Grundwasser im Sommer normalerweise kälter als das Oberflächenwasser ist, kann das in Bäche fließende Grundwasser die Gesamtstromtemperatur vor der Klimaerwärmung schützen. Tieferes Grundwasser hat jedoch tendenziell stabilere Temperaturen als Grundwasser näher an der Oberfläche.

Eine neue Technik kann klassifizieren, ob das in Ströme fließende Wasser hauptsächlich aus Grundwasser stammt und ob dieses Grundwasser aus flachen oder tiefen Quellen stammt. Danielle Hare, CC BY-ND

Frühere Studien haben das gezeigt Grundwassertemperatur ist an die Tiefe gebunden, in der es sich bewegt. Flaches Grundwasser wird leichter durch Klimavariabilität beeinflusst weil es nahe an der Landoberfläche ist. Es ist auch anfälliger für Trocknung, Dies kann den flachen Grundwasserfluss vom Strom verringern oder sogar trennen.

Unsere Forschung baut auf diesen Beobachtungen auf. Wir fanden heraus, dass sich Bäche mit flachen Grundwasserquellen wahrscheinlich genauso stark erwärmen wie Bäche, die hauptsächlich von Schneeschmelze und Regen gespeist werden, und zwar mit ähnlichen Raten.

Das Risiko eines Streams herausfinden

Die derzeit verwendete Hauptmethode zur Bewertung, ob Ströme in großem Maßstab vom Grundwasser gespeist werden, kann nicht zwischen einem Strom, der auf flachem Grundwasser beruht, und einem Strom, der von tiefem Grundwasser gespeist wird, unterscheiden. Das bedeutet, dass Pläne zur Bewältigung der Auswirkungen des Klimawandels diese wichtigen Unterschiede wahrscheinlich nicht berücksichtigen. Andere Studien haben das auch gezeigt Änderungen im LandB. durch Waldbrände, Änderungen der Schneedecke und Entwaldung, beeinflussen die flache Grundwassertemperatur stärker als die tiefe Grundwassertemperatur.

Das Betrachten von Temperaturmustern kann mehr Informationen über die Risiken liefern, denen Ströme ausgesetzt sein könnten.

Wir fanden heraus, dass, wenn die Temperatur eines Stroms dem gleichen Erwärmungs- und Abkühlungsmuster wie die Lufttemperatur folgt, mit einer Zeitverzögerung von etwa 10 bis 40 Tagen, dieser Strom wahrscheinlich von flachem Grundwasser gespeist wird. Das tiefere Grundwasser bleibt im Sommer kühler und die Temperatur des Baches schwankt nicht so stark.

Wenn die Wassertemperatur des Stroms dem gleichen Erwärmungsmuster wie die lokale Lufttemperatur folgt, jedoch mit einer Verzögerung von etwa 10 bis 40 Tagen, ist dies ein Zeichen dafür, dass der Strom von flachem Grundwasser gespeist wird. Danielle Hare, CC BY-ND

Wir analysierten die Wasser- und Lufttemperatur an 1,424 Standorten entlang von Bächen in den USA und stellten fest, dass ungefähr 40% der Bäche stark vom Grundwasser beeinflusst wurden. Von diesen fanden wir, dass die Hälfte überwiegend mit flachem Grundwasser gespeist wurde, das viel höher war als erwartet. Vergleich der Ergebnisse dieser Methode gegen Feld- und Modellierungsdaten in kleineren Studien hat sich seine Strenge gezeigt.

[Verstehen Sie jede Woche neue Entwicklungen in Wissenschaft, Gesundheit und Technologie. Abonnieren Sie den Wissenschafts-Newsletter von The Conversation.]

Da für diese Methode nur Strom- und Lufttemperaturdaten erforderlich sind, können Landbesitzer und lokale Gemeinden die Daten mit geringen Kosten erfassen oder sie sind möglicherweise bereits verfügbar. Sobald diese Informationen bekannt sind, können sie zukünftige Änderungen planen und Maßnahmen zum Schutz der Wasserqualität in Strömen ergreifen, die am wahrscheinlichsten für Langzeitstabilität sorgen.

Über den Autor

Danielle Hare, Hydrogeologin, wissenschaftliche Mitarbeiterin, University of Connecticut

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bücher zum Thema

Leben nach Kohlenstoff: Die nächste globale Transformation von Städten

by PPeter Plastrik, John Cleveland
Die Zukunft unserer Städte ist anders als früher. Das Modell der modernen Stadt, das sich im 20. Jahrhundert weltweit durchsetzte, hat seine Nützlichkeit überlebt. Es kann nicht die Probleme lösen, die es verursacht hat - insbesondere die globale Erwärmung. Glücklicherweise zeichnet sich in Städten ein neues Modell für die Stadtentwicklung ab, um die Realitäten des Klimawandels aggressiv anzugehen. Es verändert die Art und Weise, wie Städte physischen Raum entwerfen und nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand schaffen, Ressourcen verbrauchen und entsorgen, die natürlichen Ökosysteme nutzen und erhalten und sich auf die Zukunft vorbereiten. Erhältlich bei Amazon

Das sechste Aussterben: Eine unnatürliche Geschichte

von Elizabeth Kolbert
In den letzten halben Milliarden Jahren gab es fünf Massensterben, als sich die Vielfalt des Lebens auf der Erde plötzlich und dramatisch zusammenzog. Wissenschaftler auf der ganzen Welt überwachen derzeit das sechste Aussterben, von dem vorhergesagt wurde, dass es das verheerendste Aussterben seit dem Asteroideneinschlag war, der die Dinosaurier auslöschte. Dieses Mal sind wir die Katastrophe. In Prosa ist das sofort offen, unterhaltsam und tief informiert, New Yorker Die Schriftstellerin Elizabeth Kolbert erzählt uns, warum und wie Menschen das Leben auf dem Planeten so verändert haben, wie es noch keine Spezies zuvor gegeben hat. Kolbert verwirklicht Forschung in einem halben Dutzend Disziplinen, beschreibt die faszinierenden Arten, die bereits verloren gegangen sind, und die Geschichte des Aussterbens als Konzept. Sie liefert einen bewegenden und umfassenden Bericht über das Verschwinden vor unseren Augen. Sie zeigt, dass das sechste Aussterben wahrscheinlich das dauerhafteste Erbe der Menschheit sein wird, was uns dazu zwingt, die grundlegende Frage, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, zu überdenken. Erhältlich bei Amazon

Klimakriege: Der Kampf ums Überleben als die Welt überhitzt

von Gwynne Dyer
Wellen von Klimaflüchtlingen. Dutzende gescheiterter Staaten. Totaler Krieg. Von einem der größten geopolitischen Analysten der Welt wird ein erschreckender Blick auf die strategischen Realitäten der nahen Zukunft geworfen, wenn der Klimawandel die Mächte der Welt in Richtung Überlebenspolitik treibt. Vorausschauend und unerschütterlich, Klimakriege wird eines der wichtigsten Bücher der kommenden Jahre sein. Lesen Sie es und finden Sie heraus, worauf wir zusteuern. Erhältlich bei Amazon

Vom Herausgeber:
Einkäufe bei Amazon gehen zu Lasten der Transportkosten InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, und ClimateImpactNews.com Kostenlos und ohne Werbetreibende, die Ihre Surfgewohnheiten verfolgen. Selbst wenn Sie auf einen Link klicken, aber diese ausgewählten Produkte nicht kaufen, zahlt uns alles, was Sie bei demselben Besuch bei Amazon kaufen, eine kleine Provision. Es fallen keine zusätzlichen Kosten für Sie an. Bitte tragen Sie zum Aufwand bei. Du kannst auch nutzen Sie diesen Link jederzeit für Amazon nutzbar, damit Sie unsere Bemühungen unterstützen können.