Lakes protect downstream riverine habitats from chloride toxicity
Lakes protect downstream riverine habitats from chloride toxicity
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湖泊保护下游河流栖息地免受氯化物毒性
DOI：
10.1002/lno.12340
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发表时间：
2023
影响因子：
4.5
通讯作者：
Dugan, Hilary A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rock, Linnea A.;Dugan, Hilary A.
人类活动造成的淡水盐碱化威胁着北美许多湖泊和河流的水质和生境适宜性。认识到盐碱化是全球淡水环境的一个压力，对流域盐迁移的研究对于知情的管理战略是必要的。在此之前的研究，有几个研究，检查盐输出制度沿着河流-湖泊连续调查的驱动程序，时间动态和调制器的淡水盐碱化。在这里，我们使用高频原位监测来评估电导率-放电（cQ）关系、氯离子浓度和通量以及湖泊在下游盐输送中的作用。美国威斯康星州南部的上亚哈拉河流域是一个城市和农业混合流域，湖泊的氯化物浓度从20世纪40年代的< 5 mg L− 1上升到2021年的> 50-80 mg L− 1。我们的研究结果表明，CQ行为取决于土地利用，城市地区表现出更频繁的动员事件，在暴雨和农业地区表现出主要的稀释动态。此外，氯化物负荷是由水文和流域大小，而浓度和产量是人为驱动因素，如城市化的功能。我们展示了一个网状湖泊如何减弱下游的盐度，抑制湖泊上游河流中观察到的水文，人为和季节性模式。重要的是，湖泊中的地球化学过程覆盖的季节性信号的盐度，必须考虑调查人为盐渍化的时间动态。这项研究有助于了解通过流域的盐出口的时间动态，并可用于通知栖息地保护的管理策略。
Freshwater salinization from anthropogenic activities threatens water quality and habitat suitability for many lakes and rivers in North America. Recognizing that salinization is a stress on freshwater environments globally, research on watershed salt transport is necessary for informed management strategies. Prior to this research, there were few studies that examined salt export regimes along a river–lake continuum to investigate the drivers, temporal dynamics, and modulators of freshwater salinization. Here, we use high‐frequency in situ monitoring to assess specific conductance–discharge (cQ) relationships, chloride concentrations and fluxes, and the role of lakes in downstream salt transport. The Upper Yahara River Watershed in southern Wisconsin, USA, is a mixed urban and agricultural watershed where the lakes' chloride concentrations have risen from < 5 mg L−1in the 1940s to > 50–80 mg L−1in 2021. Our results suggest cQ behavior depends on land use, with urban areas exhibiting more frequent mobilization events during stormflow and agricultural areas exhibiting predominantly dilution dynamics. In addition, chloride loading is driven by hydrology and watershed size whereas concentrations and yields are a function of anthropogenic drivers like urbanization. We demonstrate how an in‐network lake attenuates downstream salinity, dampening the hydrologic, anthropogenic, and seasonal patterns observed in rivers upstream of the lake. Importantly, biogeochemical processes in lakes overlay a seasonal signal on salinity that must be considered when investigating temporal dynamics of anthropogenic salinization. This research contributes to understanding of temporal dynamics of salt export through watersheds and can be used to inform management strategies for habitat protection.
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