ساحلی پانیوں میں ہائیڈروگرافک تبدیلیاں شمال مغربی پیٹاگونیا میں ہائیڈروولوجیکل حکومتوں میں آب و ہوا سے چلنے والی تبدیلیوں کی عکاسی کرتی ہیں۔

میٹھے پانی کے آدانوں میں آب و ہوا سے چلنے والی تبدیلیوں کو ساحلی ماحولیاتی نظام کی ساخت اور کام کو متاثر کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ہم نے حالیہ دہائیوں (1993-2021) کے دوران شمال مغربی پیٹاگونیا (NWP) کے ساحلی نظاموں پر دریا کے بہاؤ کے اثر میں تبدیلیوں کا جائزہ طویل مدتی بہاؤ ٹائم سیریز، ہائیڈروولوجیکل سمولیشن، سیٹلائٹ سے اخذ کردہ اور دوبارہ تجزیہ کے اعداد و شمار، سطح کے حالات اور نمکیات (سطح کے حالات) کے مشترکہ تجزیہ کے ذریعے کیا۔ چھ بڑے دریا کے طاسوں پر محیط ایک زون میں کم از کم بہاؤ میں نمایاں کمی ہفتہ وار، ماہانہ اور موسمی پیمانے پر واضح تھی۔ یہ تبدیلیاں مخلوط حکومت کے شمالی طاس (مثال کے طور پر دریائے پیولو) میں سب سے زیادہ واضح کی گئی ہیں لیکن بظاہر جنوب کی طرف ان دریاؤں کی طرف بڑھ رہی ہیں جن کی خصوصیت بحری حکومت کی ہے۔ ملحقہ دو تہوں والے اندرونی سمندر میں، کم ہوا میٹھے پانی کی ان پٹ ہلکی ہلکی لائن کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے اور شمالی پیٹاگونیا میں سطح کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ہمارے نتائج NWP میں ملحقہ ایسٹورین اور ساحلی پانیوں پر دریاؤں کے تیزی سے ابھرتے ہوئے اثر و رسوخ کی نشاندہی کرتے ہیں۔ ہم بدلتے ہوئے آب و ہوا میں کراس ایکو سسٹم کے مشاہدے، پیشن گوئی، تخفیف اور موافقت کی حکمت عملیوں کی ضرورت کو اجاگر کرتے ہیں، اس کے ساتھ ساتھ ساحلی سمندری پانیوں کو بہاؤ فراہم کرنے والے نظاموں کے متعلقہ اپٹیو بیسن مینجمنٹ کے ساتھ۔

دریا سمندروں میں براعظمی میٹھے پانی کے داخلے کا بنیادی ذریعہ ہیں۔ نیم بند ساحلی نظاموں میں، دریا گردشی عمل کا ایک لازمی محرک ہوتے ہیں2 اور زمینی اور سمندری ماحولیاتی نظاموں، غذائی اجزاء، نامیاتی مادے، اور ساحلی اور کھلے سمندر سے آنے والی تلچھٹوں کی نقل و حمل کے درمیان پل ہیں۔ حالیہ مطالعات نے ساحلی سمندر میں میٹھے پانی کے آدانوں کے حجم اور وقت میں تبدیلی کی اطلاع دی ہے۔ ٹائم سیریز اور ہائیڈروولوجیکل ماڈلز کے تجزیے مختلف spatiotemporal پیٹرن 5 دکھاتے ہیں، مثال کے طور پر، اعلی عرض البلد پر میٹھے پانی کے اخراج میں زبردست اضافے سے لے کر - برف کے پگھلنے میں اضافے کی وجہ سے- ہائیڈرولوجیکل خشک سالی میں اضافے کی وجہ سے وسط عرض بلد پر گرتے ہوئے رجحانات تک7۔ حال ہی میں رپورٹ ہونے والے رجحانات کی سمت اور وسعت سے قطع نظر، آب و ہوا کی تبدیلی کو تبدیل شدہ ہائیڈروولوجیکل نظاموں کے ایک بڑے محرک کے طور پر شناخت کیا گیا ہے، جب کہ ساحلی پانیوں اور ان کی حمایت کرنے والے ماحولیاتی نظام پر اثرات کا ابھی تک مکمل جائزہ اور سمجھنا باقی ہے۔ دھارے کے بہاؤ میں وقتی تبدیلیاں، آب و ہوا کی تبدیلی (برسات کے نمونوں اور بڑھتے ہوئے درجہ حرارت میں تبدیلی) اور انسانی دباؤ جیسے ہائیڈرو الیکٹرک ڈیموں یا آبی ذخائر 10,11، آبپاشی کے موڑ، اور زمین کے استعمال کی تبدیلیوں سے متاثر، میٹھے پانی کے ان پٹ کے رجحانات کا تجزیہ کرنے کے لیے ایک چیلنج بنتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کئی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ جنگلات کے اعلی تنوع والے علاقے خشک سالی کے دوران زیادہ ماحولیاتی نظام کی لچک دکھاتے ہیں جو کہ جنگلات کے باغات یا زراعت پر غلبہ رکھتے ہیں 15,16۔ وسط عرض البلد پر، موسمیاتی تبدیلیوں اور مقامی بشری خلفشار کے اثرات کو منقطع کرنے کے ذریعے ساحلی سمندر پر مستقبل میں موسمیاتی تبدیلی کے اثرات کو سمجھنے کے لیے محدود تبدیلی کے ساتھ حوالہ جاتی نظاموں سے مشاہدے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ہائیڈروولوجیکل نظام میں ہونے والی تبدیلیوں کو مقامی انسانی خلفشار سے الگ کیا جا سکے۔

ویسٹرن پیٹاگونیا (جنوبی امریکہ کے بحر الکاہل کے ساحل پر> 41°S) ان اچھی طرح سے محفوظ علاقوں میں سے ایک کے طور پر ابھرتا ہے، جہاں ان ماحولیاتی نظاموں کی نگرانی اور حفاظت کے لیے جاری تحقیق ضروری ہے۔ اس خطے میں، آزاد بہنے والے دریا پیچیدہ ساحلی جیومورفولوجی کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تاکہ دنیا کے سب سے زیادہ وسیع میکرو ایسٹوریز میں سے ایک کو شکل دے سکیں17,18۔ ان کے دور دراز ہونے کی وجہ سے، پیٹاگونیا کے دریا کے طاس نمایاں طور پر غیر متاثر رہتے ہیں، جس میں مقامی جنگلات کا احاطہ 19، کم انسانی آبادی کی کثافت، اور عام طور پر ڈیموں، آبی ذخائر اور آبپاشی کے بنیادی ڈھانچے سے پاک ہے۔ ماحولیاتی تبدیلیوں کے لیے ان ساحلی ماحولیاتی نظام کی کمزوری کا انحصار بنیادی طور پر، توسیع کے ذریعے، میٹھے پانی کے ذرائع کے ساتھ ان کے تعامل پر ہے۔ شمال مغربی پیٹاگونیا (NWP؛ 41–46 ºS) کے ساحلی پانیوں میں میٹھے پانی کے داخلے، بشمول براہ راست ورن اور دریا کے بہاؤ، سمندری پانی کے عوام کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، خاص طور پر زیادہ نمکین Subantarctic Water (SAAW)۔ یہ، بدلے میں، گردش، پانی کی تجدید، اور وینٹیلیشن 20 کے نمونوں پر اثر انداز ہوتا ہے جو کہ ہیلوک لائن 21 میں موسمی تغیرات اور مقامی تفاوت کی اعلی ڈگری کے ساتھ، مضبوط نمکیات کے میلان کی نسل کے ذریعے ہوتا ہے۔ پانی کے ان دو ذرائع کے درمیان تعامل پلانکٹونک کمیونٹیز کی ساخت پر بھی اثر انداز ہوتا ہے، روشنی کی کشیدگی23 کو متاثر کرتا ہے، اور SAAW24 میں نائٹروجن اور فاسفورس کے ارتکاز میں کمی کا باعث بنتا ہے اور سطح کی تہہ میں آرتھوسیلیکیٹ کی فراہمی میں اضافہ ہوتا ہے۔ مزید برآں، میٹھے پانی کے ان پٹ کے نتیجے میں ان سمندری پانیوں میں تحلیل شدہ آکسیجن (DO) کا ایک مضبوط عمودی میلان ہوتا ہے، جس کی اوپری تہہ عام طور پر زیادہ DO ارتکاز (6–8 mL L−1)27 ظاہر کرتی ہے۔

پیٹاگونیا کے براعظمی طاس کی خصوصیت والی نسبتاً محدود مداخلت ساحلی پٹی کے بہت زیادہ استعمال سے متصادم ہے، خاص طور پر آبی زراعت کی صنعت، جو چلی کا ایک اہم اقتصادی شعبہ ہے۔ فی الحال دنیا کے سب سے اوپر ایکوا کلچر پروڈیوسرز میں شمار کیا جاتا ہے، چلی سالمن اور ٹراؤٹ کا دوسرا سب سے بڑا برآمد کنندہ ہے، اور mussels28 کا سب سے بڑا برآمد کنندہ ہے۔ سالمن اور mussel فارمنگ، جو اس وقت ca پر قابض ہے۔ 2300 رعایتی سائٹس جس کا کل رقبہ ca. خطے میں 24,000 ہیکٹر، جنوبی چلی29 میں اہم اقتصادی قدر پیدا کرتا ہے۔ یہ ترقی ماحولیاتی اثرات کے بغیر نہیں ہے، خاص طور پر سالمن کاشتکاری کے معاملے میں، ایک ایسی سرگرمی جو ان ماحولیاتی نظاموں میں خارجی غذائی اجزاء کے ساتھ تعاون کرتی ہے۔ اسے آب و ہوا سے متعلق تبدیلیوں کے لیے بھی انتہائی خطرناک دکھایا گیا ہے 31,32۔

حالیہ دہائیوں میں، NWP میں کیے گئے مطالعات میں میٹھے پانی کے اخراج میں کمی کی اطلاع دی گئی ہے33 اور موسم گرما اور خزاں34 کے دوران ندیوں کے بہاؤ میں کمی کے ساتھ ساتھ ہائیڈروولوجیکل خشک سالی کے طول35 کا اندازہ لگایا گیا ہے۔ میٹھے پانی کے آدانوں میں یہ تبدیلیاں فوری طور پر ماحولیاتی پیرامیٹرز پر اثر انداز ہوتی ہیں اور وسیع تر ماحولیاتی نظام کی حرکیات پر اس کے اثرات مرتب ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، موسم گرما کے موسم خزاں کے خشک سالی کے دوران ساحلی سطح کے پانی میں انتہائی حالات زیادہ کثرت سے بن گئے ہیں، اور، بعض صورتوں میں، ہائپوکسیا 36 کے ذریعے آبی زراعت کی صنعت کو متاثر کیا ہے، پرجیویت میں اضافہ ہوا ہے، اور نقصان دہ ایلگل بلومز 32,37,38 (HABs)۔

حالیہ دہائیوں میں، NWP میں کیے گئے مطالعات میں میٹھے پانی کے اخراج میں کمی کی اطلاع دی گئی ہے33 اور موسم گرما اور خزاں34 کے دوران ندیوں کے بہاؤ میں کمی کے ساتھ ساتھ ہائیڈروولوجیکل خشک سالی کے طول35 کا اندازہ لگایا گیا ہے۔ میٹھے پانی کے آدانوں میں یہ تبدیلیاں فوری طور پر ماحولیاتی پیرامیٹرز پر اثر انداز ہوتی ہیں اور وسیع تر ماحولیاتی نظام کی حرکیات پر اس کے اثرات مرتب ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، موسم گرما کے موسم خزاں کے خشک سالی کے دوران ساحلی سطح کے پانی میں انتہائی حالات زیادہ کثرت سے بن گئے ہیں، اور، بعض صورتوں میں، ہائپوکسیا 36 کے ذریعے آبی زراعت کی صنعت کو متاثر کیا ہے، پرجیویت میں اضافہ ہوا ہے، اور نقصان دہ ایلگل بلومز 32,37,38 (HABs)۔

پورے NWP میں میٹھے پانی کے آدانوں میں کمی کے بارے میں موجودہ علم ہائیڈرولوجیکل میٹرکس 39 کے تجزیہ پر مبنی ہے، جو کہ محدود تعداد میں طویل مدتی ریکارڈ اور کم سے کم مقامی کوریج سے اخذ کردہ ہائیڈرولوجک ڈیٹا سیریز کی شماریاتی یا متحرک خصوصیات کو بیان کرتا ہے۔ جہاں تک NWP یا ملحقہ ساحلی سمندر کے سمندری پانیوں میں متعلقہ ہائیڈروگرافک حالات کا تعلق ہے، وہاں کوئی طویل مدتی اندرون خانہ ریکارڈ دستیاب نہیں ہے۔ موسمیاتی تبدیلی کے اثرات کے لیے ساحلی سماجی و اقتصادی سرگرمیوں کے خطرے کے پیش نظر، انتظام اور موسمیاتی تبدیلیوں کے لیے موافقت کے لیے ایک جامع زمینی سمندری انٹرفیس اپروچ اپنانا ناگزیر ہے۔ اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے، ہم نے ہائیڈرولوجیکل ماڈلنگ (1990–2020) کو سیٹلائٹ سے حاصل کردہ اور سمندر کی سطح کے حالات (1993–2020) پر دوبارہ تجزیہ کرنے والے ڈیٹا کے ساتھ مربوط کیا ہے۔ اس نقطہ نظر کے دو اہم اہداف ہیں: (1) علاقائی پیمانے پر ہائیڈروولوجیکل میٹرکس میں تاریخی رجحانات کا اندازہ لگانا اور (2) ملحقہ ساحلی نظام کے لیے ان تبدیلیوں کے مضمرات کا جائزہ لینا، خاص طور پر سمندر کی سطح کی نمکینی، درجہ حرارت اور گندگی کے حوالے سے۔

ہم ہائیڈرولوجی اور پانی کے معیار کی نگرانی کے لیے مختلف قسم کے سمارٹ سینسرز فراہم کر سکتے ہیں، مشورہ کرنے میں خوش آمدید۔