Salute e malattia
I cambiamenti a lungo termine nei modelli meteorologici influenzano il modo in cui le diverse specie sono distribuite sul pianeta, portando a un cambiamento nell'idrologia di un'area. Il cambiamento climatico è tipizzato da temperature in costante aumento, che hanno un effetto irreversibile sulla biomassa. Un esempio di cambiamento idrologico indotto dal clima si può vedere nelle foreste del Colorado, dove il cambiamento climatico ha influenzato i volumi d'acqua a valle per circa 70 anni, dicono i ricercatori della Colorado State University. I bacini idrografici formati durante questo periodo hanno più sabbia e limo e sono di qualità inferiore.
Simile nell'effetto al cambiamento climatico, ma su scala localizzata, l'acqua delle dighe è più calda dei sistemi naturali di acque fredde, in particolare durante i mesi estivi più caldi. I ricercatori della Michigan State University hanno scoperto che le temperature dell'acqua sotto le dighe possono aumentare di 5 gradi o più e che questo riduce le popolazioni di pesci d'acqua fredda come le trote e diversi macroinvertebrati.
Il cambiamento climatico non è l'unico fattore che determina l'idrologia del pianeta. La qualità dell'acqua è influenzata dall'attività umana sulla terra, inclusi disboscamento, deforestazione, estrazione mineraria, pascolo del bestiame e caccia. Continui cambiamenti nel tipo di attività che si svolge su un certo tratto di terra possono influenzare negativamente la qualità dei ruscelli e dei fiumi vicini perché è più difficile misurare e monitorare un problema in continua evoluzione. La disciplina della gestione predittiva dell'acqua sta essere sviluppata per affrontare il problema complesso dell'uso del territorio.
Forse il fattore più significativo che influenza la qualità dell'acqua a valle è l'inquinamento. La fonte dell'inquinamento varia da fonti puntuali (un punto di aggiunta specifico) a fonti non puntuali (esplosioni di inquinamento su un'ampia area). L'inquinamento da fonte puntuale può includere rifiuti industriali scaricati nell'acqua più a monte, tubature che perdono e inviano effluenti contaminati nella parte sbagliata di un sistema fluviale o acqua domestica non trattata aggiunta accidentalmente ai corsi d'acqua. L'inquinamento da fonte non puntuale può includere la diffusione di contaminanti durante forti piogge. Una delle ragioni per cui l'inquinamento è così dannoso per l'equilibrio naturale dei fiumi è la sua alta temperatura. L'effluente è solitamente più caldo dell'acqua a cui viene aggiunto.
Rara rispetto agli incendi boschivi, che accadono intermittentemente durante la vita di una foresta, la siccità può influenzare il flusso d'acqua e la qualità dell'acqua a valle. Le siccità causano cambiamenti nella qualità dell'acqua indirettamente. La prolungata mancanza di pioggia riduce nuovamente la biomassa vitale (quella che converte attivamente l'anidride carbonica in ossigeno durante la fotosintesi), e questo a sua volta cambia la qualità dell'acqua più a valle. L'acqua domestica e quella usata per l'agricoltura possono essere influenzate dal cambiamento nella qualità dell'acqua. Alcuni politici hanno chiesto la deforestazione per aumentare il flusso d'acqua, ma scientificamente questo non ha senso nel lungo termine, come spiegato dalla National Academy of Sciences.
Una specie non autoctona e invasiva, il polygonum giapponese (Fallopia japonica) cambia la qualità dell'acqua del fiume perché le sue radici superficiali raccolgono particelle di sedimento. Man mano che più sedimento diventa sospeso, la torbidità dell'acqua superficiale aumenta, il che influisce sulla quantità di luce che passa dal sole. Le piante sotto la superficie muoiono, e gli animali che dipendono da quelle piante per il cibo, come i pesci, non possono sopravvivere. L'ecosistema di un ruscello d'acqua dolce può essere lasciato squilibrato da una rapida crescita di persistente polygonum giapponese — ed è notoriamente difficile da rimuovere.
Gli incendi boschivi e quelli causati dall'uomo rappresentano una drammatica, spesso improvvisa riduzione della biomassa fotosintetizzante. Poiché la copertura del bosco — lo strato superficiale della foresta — viene ridotta dalla combustione, la qualità dell'acqua a valle viene anche ridotta. Gli incendi possono essere resi più prevalenti e frequenti dalla crescita di grandi popolazioni di piante invasive, così i due fattori si combinano per causare una qualità dell'acqua a valle ancora più bassa con contenuto di ossigeno limitato.
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