view in publisher's site

Quantifying the combined effects of land use and climate changes on stream flow and nutrient loads: A modelling approach in the Odense Fjord catchment (Denmark)

Water pollution and water scarcity are among the main environmental challenges faced by the European Union, and multiple stressors compromise the integrity of water resources and ecosystems. Particularly in lowland areas of northern Europe, high population density, flood protection and, especially, intensive agriculture, are important drivers of water quality degradation. In addition, future climate and land use changes may interact, with uncertain consequences for water resources. Modelling approaches have become essential to address water issues and to evaluate ecosystem management. In this work, three multi-stressor future storylines combining climatic and socio-economic changes, defined at European level, have been downscaled for the Odense Fjord catchment (Denmark), giving three scenarios: High-Tech agriculture (HT), Agriculture for Nature (AN) and Market-Driven agriculture (MD). The impacts of these scenarios on water discharge and inorganic and organic nutrient loads to the streams have been simulated using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). The results revealed that the scenario-specific climate inputs were most important when simulating hydrology, increasing river discharge in the HT and MD scenarios (which followed the high emission 8.5 representative concentration pathway, RCP), while remaining stable in the AN scenario (RCP 4.5). Moreover, discharge was the main driver of changes in organic nutrients and inorganic phosphorus loads that consequently increased in a high emission scenario. Nevertheless, both land use (via inputs of fertilizer) and climate changes affected the nitrate transport. Different levels of fertilization yielded a decrease in the nitrate load in AN and an increase in MD. In HT, however, nitrate losses remained stable because the fertilization decrease was counteracted by a flow increase. Thus, our results suggest that N loads will ultimately depend on future land use and management in an interaction with climate changes, and this knowledge is of utmost importance for the achievement of European environmental policy goals.

Quantifying اثرات ترکیبی استفاده از زمین و تغییرات آب و هوایی بر جریان جریان و باره‌ای مواد مغذی: یک روش مدل‌سازی در حوضه آبریز Odense Fjord (دانمارک)

آلودگی آب و کمبود آب از جمله چالش‌های زیست‌محیطی اصلی است که اتحادیه اروپا با آن مواجه است و چندین عامل استرس زا، تمامیت منابع آب و اکو سیستم‌ها را به خطر می‌اندازد. به خصوص در مناطق کم‌ارتفاع شمال اروپا، تراکم جمعیت بالا، حفاظت از سیل و مخصوصا کشاورزی متمرکز، محرک‌های مهم تخریب کیفیت آب هستند. علاوه بر این، آب و هوای آینده و تغییرات کاربری زمین ممکن است با عواقب نامعلومی برای منابع آبی تعامل داشته باشند. رویکردهای مدل‌سازی برای رسیدگی به مسایل آب و ارزیابی مدیریت اکوسیستم‌ها ضروری شده‌اند. در این کار، سه داستان آینده چند عاملی با ترکیبی از تغییرات آب و هوایی و اجتماعی - اقتصادی، که در سطح اروپا تعریف شده‌اند، برای سه سناریوی عبارتند از: کشاورزی با فن‌آوری بالا (حزب التحریر)، کشاورزی برای طبیعت (a)و کشاورزی مبتنیبر بازار (MD). اثرات این سناریوها بر روی تخلیه آب و مواد مغذی آلی و ارگانیک با استفاده از ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT)شبیه‌سازی شده‌اند. نتایج نشان داد که ورودی‌های آب و هوایی خاص زمانی مهم‌تر بودند که شبیه‌سازی هیدرولوژی، افزایش تخلیه رودخانه در سناریوهای حزب التحریر و MD (که پس از مسیر غلظت بالا ۸.۵ نماینده، RCP)را در حالی که در یک سناریوی (RCP ما)پایدار مانده بود را شبیه‌سازی کند. علاوه بر این، تخلیه، محرک اصلی تغییرات مواد مغذی آلی و باره‌ای غیر آلی فسفر بود که در نتیجه در سناریوی انتشار بالا افزایش یافت. با این وجود، هر دو استفاده از زمین (از طریق ورودی کود)و تغییرات آب و هوایی بر حمل و نقل نیترات تاثیر گذاشت. سطوح مختلف لقاح در کاهش بار نیترات در یک ماده کاهش یافت و افزایشی در MD. در حزب التحریر به این دلیل پایدار ماند که کاهش بارور سازی با افزایش جریان خنثی شد. بنابراین، نتایج ما نشان می‌دهد که N بار در نهایت به استفاده از زمین آینده و مدیریت در تعامل با تغییرات آب و هوا بستگی دارد و این دانش بیش‌ترین اهمیت را برای دستیابی به اهداف سیاست زیستمحیطی اروپایی دارد.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.