血液循环系统,帮助移动,把营养和过滤人体中浪费,地球的河流网络是在一个非常现实的意义上类似的管道来帮助地球生存。

一条河的一个重要功能是删除一些最终在其水域的污染——从道路、草坪、败血性系统和污水处理厂、农业(以及更多)——在这些水域达到敏感下游河口和海洋生态系统。

新的研究发现,流域大小河流网络中扮演着重要的角色做这项工作的能力。的发现都进一步了解河口和沿海地区将更加影响人类发展的分水岭和阐明复杂的全球碳循环。

使用一个模型,集成了所谓小溪和河流的功能,如何研究小组的科学家发现,当土地的面积(“分水岭”)流入水生系统的增加,河流的速度过滤污染并不只是增加一个线性速度——它增加更快,由于较大的河流,通常伴随更大的水域。

“这不是知名控制河流污染物过滤网络多少钱能做什么,还是主要发生在小型和大型河流,”说威尔弗雷德Wollheim自然资源和环境,教授主要研究的首席研究员地球系统研究中心和作者的文章最近的研究发表在《自然通讯。“打个比方,当身体大小的增加,它需要做的工作的能量(新陈代谢)也会增加。然而,对于身体的新陈代谢众所周知,随着身体大小增加新陈代谢增加以较慢的速度。我们想知道如果类似的事情发生在水生新陈代谢或-我们发现些不同的东西。”

Wollheim和他的团队描述一下他们发现的是流域大小和河于超线性函数作为缩放,和他说,这是因为大河流贡献不成比例的pollution-filtering功能完整的水生生态系统网络,其中包括湖泊、溪流、河流和湿地。

保持尽可能多的污染河口和海洋,Wollheim说,研究表明,更重要的是管理土地利用和减轻面源污染——比如径流携带肥料、除草剂、杀虫剂和有毒化学物质- - - - - -在较小的水域,不能够过滤污染物,比更大的水域。同样重要的是,减轻非点源的污染的流域部分地区接近河口和沿海地区,该系统将有更少的机会之前过滤污染物达到这些关键领域,远比。

研究还揭示了新信息的河流在全球碳循环中的作用。

“土地是净碳汇,但最近的研究发现,大部分的碳实际上在河流,最终“Wollheim说。“我们的研究表明,由于超线性缩放、水生生态系统更大的流域潜在释放碳,使其进入水从土地(存储和思想)回到大气中,尽管这不是明显在较小的水域。”

的团队希望这个新的信息行为尤其是水生生态系统和河流将有助于利益相关者管理策略设计更好的污染和改善我们的理解地球的生态系统和大气之间的反馈回路,以及它如何影响气候变化的速率。

参考:Wollheim WM危害TK,罗宾逊,et AL .超线性缩放河的生物地球化学作用与流域大小。Nat Commun。2022;13 (1):1230。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 28630 - z

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