Næringssykling i Columbia River Basin - Nutrient cycling in the Columbia River Basin

Næringssykling i Columbia River Basin innebærer transport av næringsstoffer gjennom systemet, samt transformasjoner blant oppløste, faste og gassformige faser, avhengig av elementet. Elementene som utgjør viktige næringssykluser inkluderer makronæringsstoffer som nitrogen (som ammonium, nitritt og nitrat) , silikat , fosfor og mikronæringsstoffer , som finnes i spormengder, for eksempel jern . Syklingen deres i et system styres av mange biologiske, kjemiske og fysiske prosesser.

The Columbia River Basin er den største ferskvannssystemet i Pacific Northwest , og på grunn av sin kompleksitet, størrelse og modifikasjon av mennesker, er næringsstoff sykling i systemet påvirkes av mange ulike komponenter. Både naturlige og menneskeskapte prosesser er involvert i sykling av næringsstoffer. Naturlige prosesser i systemet inkluderer estuarin blanding av ferske og havvannet, og klimavariasjoner mønstre som Pacific dekadiske oscillasjonen og El Nino Southern Oscillation (både klimatiske sykluser som påvirker mengden av regional snømassene og vannføring). Naturlige kilder til næringsstoffer i Columbia River inkluderer forvitring , blad søppel, lakse skrotter, avrenning fra sine sideelver , og havet elvemunning utveksling . Store menneskeskapte påvirkninger av næringsstoffer i bassenget skyldes gjødsel fra jordbruk, kloakkanlegg , hogst og bygging av demninger .

Næringsstoffdynamikken varierer i elvebassenget fra utløpet til hovedelven og demningene, til endelig å nå elven i Columbia River og havet. Oppstrøms i utløpet er laksebakker den viktigste næringskilden. Demninger langs elven påvirker næringssyklusen ved å øke oppholdstiden for næringsstoffer, og redusere transporten av silikat til elvemunningen, noe som direkte påvirker kiselalger , en type planteplankton . Demningene er også en barriere for laksevandring, og kan øke mengden metan lokalt produsert. Columbia River -elvemunningen eksporterer høye mengder næringsstoffer til Stillehavet ; med unntak av nitrogen, som blir levert inn i munningen av hav upwelling kilder.

Beskrivelse

Kart over Columbia Basin

The Columbia River -bassenget er et stort vannskille og den største elva i Pacific Northwest regionen i Nord-Amerika . Vannskillet strekker seg fra det sørlige British Columbia til det nordlige Nevada , og inkluderer sju amerikanske stater og to kanadiske provinser og drenerer et område på omtrent 260 000 kvadratkilometer. Columbia -elven strekker seg 1620 miles lang til den slippes ut i Stillehavet nær Astoria, Oregon . Den gjennomsnittlige årlige utslippshastigheten for Columbia River endres på grunn av klima og variasjon i arealbruk, men varierer vanligvis fra 120 000 til 260 000 kubikkfot per sekund. Til slutt er befolkningen i Columbia River Basin i USA omtrent 4,6 millioner mennesker (per 2000 -folketellingen).

Vannsyklusen i Columbia River er avhengig av forholdet mellom vannføring og topografi i bassenget. I USA har bare Missouri-Mississippi River-systemet årlig avrenning større enn Columbia River. Mengden vann elven bærer hvert år bestemmes av nedbøren, sollyset og lufttemperaturen i bassenget, som varierer fra år til år. Vest for Cascade Range faller det meste av vinternedbøren som regn, men i Cascade -fjellene og østover er nedbør gjennom vinteren snø. Snøsmelting i fjellet begynner å nå elven tidlig til midten av våren. Omtrent 30 prosent av strømmen i Columbia River skjer mellom januar og mars (hovedsakelig fra nedbør) og omtrent 30 prosent skjer mellom april og juni (fra en kombinasjon av nedbør og snøsmelting).

Naturlige prosesser

Kystoppvelling , elveutslipp , tidevannsblanding , elvemunnsirkulasjon , klimasvingning og remineralisering er kilder eller vasker for næringsbudsjettet til Columbia River -bassenget. På grunn av disse transportprosessene gir Columbia River Estuary store næringskilder til det nærliggende sub-arktiske nordøstlige Stillehavet.

Nitrogen tilsettes elver gjennom mange naturlige prosesser, for eksempel nedbrytning av bladstrø og organisk materiale. Nitrogengass er det mest forekommende molekylet i jordens atmosfære, og omfatter omtrent 78 prosent av den totale luftsammensetningen, men vanligvis ikke en stor kilde til nitrogen til elven. Denne formen for nitrogen, dinitrogengass ( ), er inert og biologisk utilgjengelig for de fleste levende organismer. Noen bakterier og archaea kan imidlertid bruke nitrogenfiksering for å konvertere dinitrogen til ammoniakk eller andre forbindelser som er tilgjengelige for organismer.

Til slutt er nitrogenmengden ved Columbia River-munnen omtrent 2-20 ganger større enn ved den kanadiske grensen. Denne gradienten i nitrogendistribusjon er delvis et resultat av innspillene fra Colombias store sideelver, Snake River og Willamette River . Snake- og Willamette-elvene bidrar sammen med rundt 50-80 prosent av nitrogenmengden i et gitt år, som kommer fra aktiviteter innenfor de respektive vannskillene.

Forvitring og avrenning

Forvitring er nedbrytning av bergarter, jord og mineraler gjennom kontakt med vann, atmosfæren og biologiske organismer, og omdanner fastfasemineraler til oppløste faseforbindelser. Denne prosessen kan introdusere næringsstoffer, særlig fosfor, i Columbia -vannskillet. Både kjemisk og fysisk forvitring forekommer, vanligvis sammen, og denne koblingen har en tendens til å akselerere den andre. Nedbør varierer over bassenget, og påvirker mengden forvitring og påfølgende avrenning som transporterer dette materialet til bassenget.

Organisk materiale som blader kan også naturlig falle ned i vannveiene gjennom avrenning. Over tid blir dette materialet åndet , og frigjør assimilerte næringsstoffer til miljøet.

Laks påvirker næringssyklusen

En viktig kilde til næringsstoffer, som nitrogen og fosfor , for elver i det nordvestlige Stillehavet er gyting av laks og påfølgende død og nedbrytning av fisk oppover. Hver høst svømmer havlaks på slutten av livssyklusen oppover for å gyte før de dør. Den remineralization av deres organisk materiale frigjør betydelige nitrogen masse i elva, men de siste tiårene har observert redusert laks går og deretter mindre innvirkning på den totale nitrogenbudsjettet.

Laks er en anadrom fiskefamilie som vokser opp i ferskvann, migrerer til havet som ungfisk, og deretter vender tilbake til ferskvannet som voksne for å legge eggene sine og dø i det som kalles lakserenn . Deres død og påfølgende nedbrytning frigjør betydelige mengder nitrogen og lavere mengder fosfor i systemet, noe som øker produktiviteten til lokale grunnvann og fungerer som en vektor for materialtransport over havet til vannskillegrensesnittet . Studier har anslått at laks i noen deler av Columbia -elven bidrar med opptil 60 prosent nitrogen til andre trofiske nivåer .

Den regionale allestedsnærværende av laks som rekreasjons- og kommersielt fiske har ført til økt oppmerksomhet på lokalbefolkningen i Columbia River -systemet. Årlige laksehøstinger er blant de best inntektene i fiskeriokonomien i Stillehavet nordvest; spesielt i nedre Columbia River, står laks for over 84 prosent av kommersielle fiskelandinger.

Selv om områder som er tilgjengelige for laks har blitt redusert i løpet av det siste århundret gjennom bygging av demninger og modifikasjon av elvekanaler, bebod denne gruppen fisk historisk nesten 13 000 miles av Columbia River -bassenget. Innsats fra fiskeriforvaltning og statlige etater, samt oppføringen av flere bosatte laksebestander under beskyttelse av loven om truede arter , har ført til gjenopprettelse av tilgjengelighet til enkelte deler av Columbia River-systemet for laks. Regional tilbakeføring av laksekjøringer gjenoppretter et viktig segment av lokale næringssykluser, spesielt nitrogen og fosfor, til systemet.

Estuarine og havutveksling

The Columbia River Estuary er den mest nedstrøms delen av elva som erfaringer havet tidevann, vanligvis definert som den lengst rekkevidde av Columbia River plume til Bonneville Dam . Her oppstår en overgangssone der ferskvannsutslipp fra elven møtes og blandes med saltvann i Stillehavet. I denne regionen er fysiske prosesser som påvirker næringsstoffer sirkulasjonen (inngang/utgang, bevegelse) av spesifikke vannmasser med deres næringsbelastning, størrelsen på tidevannsstrømmen som fordeler havvannet i innlandet og utveksling av bunnsediment som påvirker næringspartikkelmobilitet.

Med unntak av nitrogen har næringsbudsjettet til elven i Columbia River en tendens til å bli dominert av næringstransport ut av systemet. I perioder med høy elveløp, vanligvis april til juni, har elvemunningen en daglig gjennomsnittlig oppholdstid på mindre enn en dag. I mellomtiden, i tider med laveste elvutslipp, vanligvis september til oktober, forlenger denne omsetningstiden til omtrent tre dager. Omsetningstiden kan også variere på grunn av tidevannssyklusen, og påvirke mengden av havutveksling i elvemunningen; i det hele tatt er oppholdstiden ganske kort. Gjennom en raskere transittid for farvann i elven, har lokal primærproduksjon en tendens til å være lavere ettersom autotrofe lokalsamfunn raskt skylles ut av systemet. Siden det er mindre påfølgende biologisk opptak av næringsstoffer, er det en høy hastighet på næringstransport ut av Columbia River og inn i kystfarvann.

Det oppvarmede vannet i Stillehavet har svært høye konsentrasjoner av oppløste næringsstoffer på grunn av historien til biologisk åndedrett som har skjedd gjennom vannmassenes tid i sirkulasjon gjennom dyphavet. Biologisk åndedrett er forbruket av organisk materiale og samtidig frigjøring av næringsstoffer som finnes i den biomassen. Denne prosessen er en viktig kilde til næringsstoffer som andre organismer trenger. Eksempler på disse organismer inkluderer fytoplankton og alger , hvis lokalsamfunn ofte er begrenset i vekst av tilgjengeligheten av spesifikke næringsstoffer, oftest nitrogen som er det primære begrensende næringsstoffet Columbia River. I tillegg kan sykling til nitrogen, jern og silikat i elvemunningen påvirke lokale og kystnære fytoplanktonsamfunn.

Nitrat

På grunn av kystnære oppvarming overstiger havets nitratkilder (en oksidert form for nitrogen) elvekilder med en størrelse på omtrent 3 til 1, og er en primær kilde til nitrogen for Columbia River Estuary. Dette er tydelig i elvemunningen ved det positivt korrelerte forholdet mellom nitrattilgjengelighet og saltholdighet, sistnevnte en identifiserende egenskap ved svært saltvannsmessige marine farvann. Som et resultat av forskjeller i levering til systemet, er nitrat det primære begrensende næringsstoffet i elvemunningen. Følgelig kan lokale nitratkonsentrasjoner være svært lave i sesongperioder med nedvelling når mindre havvann blandes inn i elvemunningen. Dermed er næringssykling og primærproduksjon i elvemunningen sterkt knyttet til sesongvindene ved kysten av Oregon og Washington som styrer det lokale havets opp- og nedvelling.

Fosfat

Selv om fosfor er av interesse i midten av elven, spesielt i og rundt reservoarer i hele Columbia River Basin som omtalt nedenfor, er det vanligvis ikke et begrensende næringsstoff for biologiske samfunn i elvemunningen. Som et resultat er det lite tilgjengelig litteratur om fosfatsykling i elvemunningen.

Luftfoto av Columbia River og Bonneville Dam

Jern

Den primære kilden for jernet i elvemunningen er fra geologisk stein forvitring og påfølgende avrenning levering til systemet. I tillegg kan noe jern komme fra Stillehavet og transporteres inn i elvemunningen under tidevannsoscillasjon, forbedret sesongmessig i perioder med oppvelling. Jernmengder avledet fra elve- og oseanisk opprinnelse er vanligvis på størrelsen 14-30 nM og 6 nM i konsentrasjon. Disse jernkildene er generelt tilstrekkelige til å dekke biologiske krav, inkludert kravene til primærproduksjon, i elvemunningen og oppover. Følgelig er jern vanligvis ikke det begrensende næringsstoffet i systemet; heller kan elven avhengig av sesong og strøm tjene som en netto kilde til jern til jernmangel kystområder i Nordøst-Stillehavet, noen ganger referert til som områder med høyt næringsstoff, lavt klorofyll .

Silikat

Som beskrevet mer detaljert nedenfor, kan demninger forårsake hydrologiske endringer i stor skala ved å danne reservoarer . Disse reservoarene kan fungere som næringsfeller som endrer næringsforhold og reduserer silikattransport gjennom elver og inn i elvemunningen. Siden damkonstruksjonen på midten av det tjuende århundre på Columbia-elven har sesongbasert silikattransport fra Columbia River-elvemunningen endret seg i omfang siden den historiske, forendringen av elvehydrologien.

Utenfor elvemunningen er Columbia-elven en kilde til silikat for den sub-arktiske nordøstlige Stillehavskysten. Silikat er et nødvendig næringsstoff for kiselalger , som danner silisiumskall , i overflatevannet i denne kystregionen. Det observerte skiftet i silikattransport fra Columbia River -elvemunningen siden 1970 har resultert i utviklingen av sesongbaserte silikatbegrensede områder av kiselgurproduksjon i kystvann nær elvemunningen.

PDO og ENSO

Næringsstoffdynamikken påvirkes også på lang sikt av menneskelig og klimainnflytelse. Spesielt følger Columbia River -utslippshastighetene, som styrer transport av næringsstoffer i bulk, Pacific Decadal Oscillation (PDO) og El Niño Southern Oscillation (ENSO). Dette er på grunn av hvordan disse svingningene påvirker regional lufttemperatur, nedbør mønstre, og off shore vind, noe som i sin tur påvirker årlig snømassene , havtemperaturer og oppstrømning og nedstrømning trender. Endringer i disse trendene kan endre størrelsen på avrenning fra land som er innlemmet i Columbia River -systemet, samt tilstrømning av kysthavet , som til slutt endrer næringsstoffbelastningen ved enten å hente inn flere næringsstoffer eller vaske dem ut.

Forskning indikerer at damkonstruksjonen ved elven har påvirket styrken til BOB og ENSOs innflytelse gjennom endring av avrenningstidene, men til nå har disse effektene ikke blitt godt beskrevet. Siden 1858 har den totale silikattransporten redusert med 50 prosent, med 10 prosent av den nedgangen direkte knyttet til disse klimasvingningene. Denne endringen av netto næringstransport er avgjørende for å bestemme næringsstofffordeling og tilgjengelighet i hele bassenget. Silikat kan for eksempel styre næringssyklusen ved å endre miljøparametere som er involvert i primærproduksjon av organismer, inkludert elvedybde, flomfrekvens og turbiditet.

Grønnning av elvemunningen

Det har blitt observert at elven i Columbia River er "grønn". "Grønnere" av elvemunningen beskriver bevegelsen av algeoppblomstring som historisk har oppstått utenfor munningen av elven, og blir nå blomstrende mye oftere innenfor munningen, effektivt "greening" river overflate med fargede mikroskopiske organismer.

Primærproduksjon i denne regionen er ofte preget av diatom arter som  Skeletomema costatum, Chaetoceros  spp. og  Thalassiosira  spp. som blomstrer sesongmessig om våren og sommeren. Store blomster av disse artene bruker det tilgjengelige nitrogenet i regionen, noe som til slutt hindrer den videre blomstringen ved å skape en nitratbegrenset vekstperiode. Forverring av denne nitrogensvikt, fortrengningstider for høye elvemunninger i Columbia River Estuary disse diatomsamfunnene ut i havet. Denne eksporten reduserer mengden nitrogenremineralisering ettersom tilgjengelig nitrogen som forbrukes av diatoméblomstringene fjernes fra elvemunningen.

De nitrogenutslippte forholdene som oppstår ved disse blomstringene forbedres etter hvert som naturlige og antroprogene makronæringsstoffer og mikronæringsstoffer transporteres inn i systemet ved elvutslipp . Vår-sommer sesongmessigheten til disse diatoméblomstene påvirkes av klimaet, variabelt med både Pacific Decadal Oscillation (PDO) og El Niño Southern Oscillation (ENSO) indekser, og menneskelig påvirkning som damkonstruksjon i vannskillet. Som diskutert tidligere har både klimasvingninger og menneskelig interaksjon i Columbia -vannskillet vist transport av næringsstoffer til elvemunningen.

Som et eksempel på menneskelig innvirkning på dette systemet har det økte fotavtrykket av vannreservoarer forårsaket av damning av Columbia River resultert i en stående pool av nitrogen, karbon og fosfor. Disse næringsstoffene holder seg stort sett innenfor vannskillet i vintermånedene i stedet for å slippe ut i havet, ettersom elvutslippshastighetene styres av damslippplaner. Som et resultat blir disse næringsstoffene og organiske stoffene lokalt biokjemisk behandlet av planktonsamfunn, noe som øker livsmassa i systemet og resulterer i høye næringsutslipp i vår og sommermåneder når dammen strømmer gjennom. Som et resultat bidrar denne antroprogene utslippssyklusen til sesongmessige diatomære blomster i elvemunningen.

I motsetning til andre store elvemunninger, for eksempel Chesapeake Bay Estuary , leverer Columbia River lite nitrat til elvemunningen i forhold til det totale lokale nitrogenbudsjettet. Snarere er den primære kilden til nitrat i elvemunningen fra utveksling av hav forårsaket av vinddrevet sesongoppvelling utenfor kysten av Oregon og Washington. Denne tilstrømningen av nitrat, generelt det primære begrensende næringsstoffet til biologiske samfunn i elvemunningen, er en viktig driver for primær produktivitet i elvemunninger av elvutslipp. Videre forekommer oppskalering i stor skala på kysten av Oregon-Washington vanligvis om våren og sommeren, og som diskutert tidligere, kombinert med PDO og ENSO, bidrar denne sesongoppvellingen ytterligere til kiselalgerblomstring i elvemunningen. Til slutt, uten denne nitrogenkilden gjennom oppvelling, blir elvemunningen raskt nitratbegrenset og hindrer ytterligere tilrettelegging av biologisk aktivitet.

Røde blomster

Rød blomst i en havn. Den pulserende fargen på blomstene tiltrekker seg oppmerksomhet fra forskere og medlemmer av lokalsamfunnet.

Røde blomster , en type planktonblomstring med et karakteristisk skarlagensrødt pigment, forekommer hvert år i elven i Columbia River, som varer flere måneder på sensommeren til tidlig høst. Marine ciliate Myrionecta rubra er ansvarlig for denne årlige misfargingen. Forskning har funnet ut at selv om de ikke er giftige, kan tette blomster av  M. rubra  påvirke elvemunninger, fjorder og oppvekstområder og ha vært forbundet med høy lokal primærproduksjon .

M. rubra får sin røde farge fra å konsumere kryptofytter , eller alger, som inneholder et rødt pigment som kalles phycoerythrin i sine kloroplaster . I elvemunningen i Columbia River jakter M. rubra ofte på kryptofytten Teleaulax amphioxeia . Fra sitt bytte, M. rubra overtar også spesielle mobil organer for å photosynthe og effektivt absorberer disse forbindelser inn i sin egen kropp. Denne prosessen omtales som "ervervet fototrofi ", og for M. rubra inkluderer assimilering av kloroplaster , kjerner og mitokondrier I løpet av dagen holder ciliatene seg nær overflaten av vannet for å fotosyntetisere , slik er de røde blomstene lett observert.

Et spørsmål av interesse knyttet til M. rubra er dets evne til å spre seg i elven i Columbia River til tross for vannets korte oppholdstid. De røde blomstene har blitt observert ved å starte nær elvemunningen, og deretter etablere seg gjennom hele nedre elvemunningen. M. rubra er ganske bevegelig og kan svømme (1,2 cm / sekund) og hoppe (så mye som 160 µm på 20 millisekunder), noe som kan forklare hvordan de er i stand til å holde seg i elvemunningen i flere måneder om gangen.  

Blomstringen har en dramatisk innvirkning på det lokale økosystemet og næringsnivået. Globalt har studier vist at M. rubra -blomstring er forbundet med høyere nivåer av bakterier , oppløste organiske næringsstoffer, oksygenmetning , partikkelformig organisk karbon og nitrogen. Spesielt i Columbia River -elvemunningen, korresponderer røde blomster med økt sekundærproduksjon av mikrober og redusert ammonium- , nitrat- og oppløst organisk karbonnivå. En ytterligere studie i Columbia River -elvemunningen fant at høye konsentrasjoner av organiske næringsstoffer og lave mengder uorganisk nitrogen var forbundet med det røde vannet. M. rubra blooms skapte også områder preget av høy primærproduksjon og økte nivåer av partikkelformig organisk materiale i løpet av denne perioden, og dermed flyttet den trofiske statusen i rødvannsområder fra netto heterotrofi til autotrofi , noe som gjorde M. rubras røde blomster til et sesongmessig biogeokjemisk hotspot av elven i Columbia River.

Antropogen påvirkning på prosesser

Sykling av næringsstoffer påvirkes av menneskelige endringer som kalles menneskeskapte påvirkninger. Columbia River Basin er hjemsted for nesten fem millioner innbyggere, og den raske endringen av land de siste århundrene har forandret mange aspekter av næringsdynamikken i dette miljøet. Menneskelige prosesser som konstruksjon (for eksempel for demninger), hogst og gruvedrift kan påvirke sedimenttransport , noe som resulterer i redusert akkumulering og/eller forbedring eller fjerning av næringsstoffer. Syklusen av næringsstoffer i Columbia River Basin påvirkes også av forskjeller i arealbruk gjennom variasjon i menneskelig utvikling og vegetasjon. Arealbruk av bassenget i USA er hovedsakelig skogkledd (87 prosent), med 11 prosent av landbruket til landbruk og 2 prosent for byområder.

Jordbruk

Menneskerelatert aktivitet har bidratt med over 50 prosent av tilgjengelig globalt reaktivt nitrogen. Den Haber-Bosch-prosessen er en kunstig hjelp av nitrogenfiksering, produserer mer enn 450 millioner tonn ammoniakk per år. Mye av dette utbyttet brukes til landbruksformål gjennom gjødsel . Jordbrukskilder til nitrogen når elver først og fremst gjennom erosjon av jordsedimenter, men også gjennom svevestøv og luftformig transport av flyktig NH 3  fra husdyrgjødsel og gjødsel.

På begynnelsen av det tjuende århundre begynte jordbruket å overstige gruvedriften og ble Columbia River Basin's viktigste økonomiske industri. Columbia River har vært utsatt for kulturell eutrofiering delvis på grunn av bruken av elven og dens sideelver for å vanne over syv millioner dekar jordbruksland, et utvinning som i gjennomsnitt utgjør 93 prosent av daglig vannbruk i bassenget. Naturlig avrenning forårsaket av nedbør og snøsekk smelter over jordbruksland, og transporterer flere av disse næringsstoffene videre til elven. På slutten av 1990 -tallet var nitrogenbelastningen i Columbia -elven over det dobbelte av konsentrasjonen som historisk er observert.

Hogst

Skoger er viktige terrestriske synker for næringsstoffer på grunn av vegetasjonens evne til å binde overflødige næringsstoffer inn i biomassen deres. I tillegg stabiliserer planterøtter jord og forhindrer følgelig at en stor del av næringsbassenget overføres via avrenning til elver og andre vannveier. Studier av nærliggende skoger i Stillehavet i Nordvest har funnet at skogkledde skoger mister 1,6 til 3 ganger mengden næringsstoffer over flere år ganger sammenlignet med uforstyrrede områder. I 1992 hadde 35 prosent av den totale høstbare skogen i Columbia River Basin blitt logget. Selv om direkte kvantifisering av disse prosessene i Columbia River-vannskillet ennå ikke har skjedd, har de allestedsnærværende endringene i arealbruken fra hogstindustrien endret tilførsel av næringsstoffer til systemet.

Kloakk og septiske innganger

En betydelig næringskilde fra utviklede områder til akvatiske økosystemer er gjennom kloakk og septiske systemer. Kommunalt avfall , høyt i nitrogen og fosfor, blir noen ganger behandlet av avløpsanlegg eller gjennom jordfiltrering, men ofte lekker noen overflødige næringsstoffer og bidrar til eutrofiering. Menneskelig kloakkavfall i USA står for omtrent 12 prosent av gjennomsnittlig årlig nitrogeninntak i elver. Ofte er det mange småskala kilder til denne utslippet, og ingen innspill dominerer tydelig næringsstoffbelastning. Noen ganger oppstår imidlertid uventede hendelser, vanligvis gjennom kloakkanlegg eller ved avløpsanlegg, som resulterer i en betydelig entall utslipp. På høsten 2017 for eksempel, et strømbrudd ved et behandlingsanlegg i Vancouver, Washington ført til utslipp av over 510 000 liter helt ubehandlet og delvis behandling avløpet . Den fortsatte bakgrunnsutslipp sammen med større, periodiske utslippshendelser utgjør en stor mengde menneskelig avledet næringsbelastning.

Virkninger av demninger

Kart over Columbia River Basin som viser steder for demninger i hele bassenget. Det store antallet demninger har hatt målbar og varig innvirkning på næringssyklusen trodde bassenget - dammer vist i rødt og gult.

Fra 1930 -årene med byggingen av Bonneville- og Grand Coulee -demningene har Columbia River opplevd en betydelig endring av strømmen. I dag gjenkjenner US Army Corps of Engineers over 250 reservoarer , 150 vannkraftprosjekter og 18 stammedammer på Columbia og dens viktigste sideelv, Snake River . Demninger har vist seg å påvirke næringssyklusen direkte i Columbia -bassenget direkte gjennom dannelsen av reservoarer som dramatisk endrer elvehydrologi og utslippshastigheter og som et resultat utgjør en stor antroprogen effekt på næringssyklus i elven. På grunn av størrelsen og det store antallet demninger i bassenget, brukes Columbia River -bassenget ofte som representativ casestudie om hvordan demninger påvirker næringssyklusen i vannskiller generelt. Spesielt har damkonstruksjonen i Columbia River Basin påvirket relative næringsforhold, metanproduksjon og laksevandring.

Cascades Rapids før bygging av Bonneville -demningen.

For å gi kontekst for omfanget av endringer som demninger kan påvirke, nedsenket konstruksjonen av Bonneville -demningen på slutten av 1930 -tallet Cascades Rapids fullstendig , endret den lokale elvehydrologien permanent og endret deretter lokal næringsstofftransport og prosesser i regionen. Begrensningen av strømning så vel som etableringen av stående vann oppover dammen har vært knyttet til skadelige effekter på næringssyklus i lignende økosystemer, for eksempel Murray River Basin i Australia og Donau River Basin i Europa, gjennom prosesser som endring av partikkels oppholdstid og næringsbelastning .

Arial -bilde av Bonneville -demningen som viser reservoaret. Legg merke til utvidelsen av elven og det rolige vannet oppstrøms dammen sammenlignet med bildet før dammen av Cascades Rapids.

Næringsforhold

Makronæringsstoffer , som fosfor , nitrogen og silikat, er sterkt påvirket av økte oppholdstider i reservoarer skapt av damkonstruksjon i hele Columbia River Basin. Nøyaktige næringsoppbevaringshastigheter kan variere mellom 16 og 98 prosent avhengig av lokal hydrologi, reservoardesign og plassering i bassenget. Imidlertid har denne økningen i næringsoppbevaringshastigheter i Columbia River -bassenget generelt modifisert de relative forholdene mellom tilgjengelige næringsstoffer fra deres naturlige tilstand, noe som senere har endret effektiviteten av sammensatt bruk av primære produsenter som kiselalger .

Diatomer påvirkes direkte av de hydrodynamiske endringene som reservoarene skaper. Det sakte bevegelige ferskvannet i reservoarene muliggjør høye sedimenteringshastigheter for kiselholdige kiselgur, som både kan blomstre i reservoaret eller bli ført ut i elven oppstrøms. Diatomerskall er negativt flytende og har en naturlig leieforhold for å bosette seg, dette kombinert med den reduserte fremdriften i stående vann i et reservoar, og den fysiske barrieren en demning øker sedimenteringshastigheten for diatomerskall i reservoaret. Denne høye sedimenteringshastigheten, kombinert med langsom oppløsning av silikat i ferskvann, fører til en netto nedgang i resirkulering av silikat og redusert silikattransport gjennom Columbia River Basin og eksport ut av elvemunningen, noe som resulterer i en netto nedgang i det samlede silikatbudsjettet.

De samme hydrodynamiske endringene resulterer også i en netto økning i resirkulering av fosfor og nitrogen i reservoarer. Avregningsraten for alger, bortsett fra kiselalger, er treg. Langsomme sedimenteringshastigheter tillater at alger forblir i vannsøylen lenger, noe som gir økt frigjøring for organisk bundet fosfor og nitrogen i vannsøylen gjennom remineralisering .

Kombinasjonen av økt silikatretensjon og økt remineralisering av fosfor og nitrogen kan resultere i høye N/Si- og P/Si -forhold i og under reservoarene; disse økte rasjonene kan forsterkes ytterligere ved å øke nitrogen- og fosforkonsentrasjonene fra eutrofiering . De høye N/Si og P/Si rasjonene forårsaket av disse prosessene kan være skadelige for det lokale økosystemet i bassenget; for eksempel N/Si -forhold større enn 1 kan resultere i overflødig nitrogen i forhold til diatomkrav, dette kan fremme veksten av andre planteplanktonarter, noe som påvirker diatomsamfunnene negativt.

Denne virkningen av reservoarer på transport og resirkulering av silikat, fosfor og nitrogen er ikke unik for Columbia River Basin, men har hatt en målbar innvirkning på eksporten av disse næringsstoffene gjennom bassenget og ut av elvemunningen. Som diskutert i kontekst med PUD og ENSO , har total eksport av silikat ut av Columbia -bassenget gjennom elvemunningen siden 1858 redusert med over 50 prosent, med omtrent 40 prosent av reduksjonen som direkte likte konstruksjonen av dammer. Til slutt, som diskutert ovenfor, har disse endrede næringsforholdene i stor grad bidratt til grønnere elvemunning i Columbia -elven.

Metan

Reservoarer fungerer ofte som et oppsamlingsbasseng for organisk materiale som vegetasjon, og avfall som overføres til elven via avrenning av regnvann. I utgangspunktet gir dette organiske stoffet en næringskilde; Men ettersom det fortsetter å akkumulere og begynner å brytes ned, kan respirasjonen av dette organiske stoffet raskt tømme oksygenivået som fører til anoksi . Under anoksiske forhold brytes den store mengden organisk materiale ytterligere ned gjennom anaerob respirasjon og metanogenese til karbondioksid (CO 2 ) og metan (CH 4 ). Disse nedbrytingsprosessene kan oppstå raskt etter flom, når store mengder ferskt organisk materiale transporteres til elven, og som et resultat kan metan- og karbondioksidutslipp være stor.

Anaerob respirasjon, som forekommer i fravær av sterkt oksyderende molekylært oksygen, benytter mindre oksyderte elektron-akseptorer slik som nitrat (NO 3 - ). Som et resultat kan høye nivåer av anaerob respirasjon resultere i denitrifisering . Denne denitrifiseringsprosessen fjerner nitrogen fra Columbia River Basin, ved å omdanne tilgjengelig nitrogen, som er viktig for primærproduksjonen, fra dets brukbare oppløste former (dvs. NO 3 - og NO 2 - ) til sin gassform (N 2 ).

Laksevandring

Demninger gir en barriere for migrerende fisk som laks, og begrenser deres evner til å svømme oppstrøms. Som diskutert ovenfor har studier i Stillehavet nordvest og Skandinavia vist at trekkfisk kan gi 30 prosent eller mer av fosforinngangen til oligotrofiske innsjøer . Disse fosforgjødslingshastighetene, så vel som tilsvarende høye nitrogengjødslingshastigheter, kommer fra nedbrytning av voksne kadaver etter parring og kan påvirkes betydelig av redusert migrasjon forårsaket av dambygging. Forskning anslår så mye som 7 til 15 prosent av den migrerende laksebestanden som omkommer når de krysser hver påfølgende dam. Lavere frekvenser for vellykket laksevandring fordeler remineraliseringen av nitrogen og fosfor ved å redusere nitrogen og fosforgjødsling oppstrøms dammer, som et resultat av at det er en påfølgende reduksjon i næringsstoffer oppstrøms hver påfølgende dam. Omfordelingen av næringsstoffer i Columbia River Basin er for tiden et populært forskningsområde; Imidlertid er ytterligere data nødvendig for å bestemme de varige implikasjonene av disse endringene.

Vannkvalitet

Kompleksiteten i næringssykluser er en varig utfordring for å forstå økosystemets funksjon. Spesielt i områder med betydelig beboelse og modifikasjon av mennesker, opplever disse systemene raske endringsperioder fra historiske presedenser i Columbia River Basin. Disse endringene i menneskelig beboelse og innvirkning har ytterligere komplisert og tilslørt innsikt i oppførselen til næringssyklus. Som det dominerende vannsystemet i det nordvestlige Stillehavet og hjemmet til nesten fem millioner mennesker, integrerer Columbia River Basin disse mange naturlige og menneskeskapte biogeokjemiske prosessene. Følgelig er vannskillet en grunnleggende miljøressurs, som gir regionen mange varer og tjenester, inkludert jobber, naturmaterialer (tømmer, ferskvann) og rekreasjon i en hovedstad som nylig anslås å være 198 milliarder dollar årlig. Imidlertid er systemets effekt og evne til å tilby disse eiendelene i stor grad avhengig av funksjonen til slike viktige økosystemkomponenter som næringssyklus. Forstyrrelser i næringssyklusen kan føre til skadelige effekter på både miljøet og på befolkningen i beboerne, muligens gjennom fremveksten av giftige planktonblomstrer, redusert estetisk verdi, oppløst oksygenmangel og redusert fiskebestand. Til syvende og sist er bærekraften til Columbia River Basin -økosystemet og dets innvirkning på innbyggerne sterkt forbundet med funksjonen til næringssykluser.

Referanser

  1. ^ a b "Skjebne og transport av nitrogen | Program for miljøvurdering | Washington State Department of Ecology, Puget Sound" . www.ecy.wa.gov . Arkivert fra originalen 2017-12-08 . Hentet 2017-11-07 .
  2. ^ Hamlet, Alan F .; Lettenmaier, Dennis P. (1999-11-01). "Columbia River Streamflow Forecasting Based on ENSO and PDO Climate Signals". Journal of Water Resources Planning and Management . 125 (6): 333–341. doi : 10.1061/(ASCE) 0733-9496 (1999) 125: 6 (333) .
  3. ^ a b "Naturlige kilder til nitrogen | Kilder og veier | Miljøvurderingsprogram | Washington State Department of Ecology" . www.ecy.wa.gov . Arkivert fra originalen 2017-12-08 . Hentet 2017-11-04 .
  4. ^ a b c Hileman, James (juli 1975). "Columbia River Nutrient Study". Environmental Protection Agency .
  5. ^ a b "Hvorfor beskytte laks - Wild Salmon Center" . Wild Salmon Center . Hentet 2017-11-27 .
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa Friedl, Gabriela; Wüest, Alfred (2002-04-01). "Forstyrrende biogeokjemiske sykluser - Konsekvenser av demning" . Akvatiske vitenskaper . 64 (1): 55–65. doi : 10.1007/s00027-002-8054-0 . ISSN  1015-1621 . S2CID  44859140 .
  7. ^ a b c d e f Gilbert, Melissa; Needoba, Joseph; Koch, Corey; Barnard, Andrew; Baptista, Antonio (2013-07-01). "Næringsstoffbelastning og transformasjoner i elven i Columbia River bestemt av høyoppløselige situ-sensorer". Estuaries og kyster . 36 (4): 708–727. doi : 10.1007/s12237-013-9597-0 . ISSN  1559-2723 . S2CID  85414307 .
  8. ^ a b c d e f g h Lohan, Maeve C .; Bruland, Kenneth W. (2006-02-01). "Betydningen av vertikal blanding for ytterligere kilder til nitrat og jern til overflatevannet i Columbia River plume: Implikasjoner for biologi". Marin kjemi . 98 (2): 260–273. doi : 10.1016/j.marchem.2005.10.003 .
  9. ^ a b "Fakta og kart over Columbia River" . www.ecy.wa.gov . Hentet 2017-11-03 .
  10. ^ a b c d e f g h i j k Naik, Pradeep K .; Jay, David A. (juli 2011). "Sondring mellom menneskelig og klimainnflytelse på Columbia River: Endringer i gjennomsnittlig strømning og sedimenttransport". Journal of Hydrology . 404 (3–4): 259–277. Bibcode : 2011JHyd..404..259N . doi : 10.1016/j.jhydrol.2011.04.035 .
  11. ^ a b c d e f Sobieszczyk, Av Daniel R. Wise, Frank A. Rinella III, Joseph F. Rinella, Greg J. Fuhrer, Sandra S. Embrey, Gregory M. Clark, Gregory E. Schwarz og Steven. "Transport og trender av næringsstoffer og sedimenterte sedimenter i Columbia River og Puget Sound Basins, 1993–2003" . pubs.usgs.gov . Hentet 2017-11-20 .
  12. ^ a b c d e f g h i j Whitney, FA; Crawford, WR; Harrison, PJ (1. mars 2005). "Fysiske prosesser som forbedrer næringsstofftransport og primærproduktivitet i kystnære og åpne hav i det subarktiske NE -Stillehavet". Deep Sea Research Del II: Aktuelle studier i oseanografi . 52 (5): 681–706. Bibcode : 2005DSRII..52..681W . doi : 10.1016/j.dsr2.2004.12.023 .
  13. ^ "Atmosfærisk sammensetning" . tornado.sfsu.edu . Hentet 2017-11-04 .
  14. ^ Wise, Daniel R .; Johnson, Henry M. (2011-10-01). "Næringsforhold og kilder til overflatevann i USA Pacific Pacific Northwest1" . JAWRA Journal of the American Water Resources Association . 47 (5): 1110–1135. Bibcode : 2011JAWRA..47.1110W . doi : 10.1111/j.1752-1688.2011.00580.x . ISSN  1752-1688 . PMC  3307616 . PMID  22457584 .
  15. ^ Cederholm, C. Jeff; Kunze, Matt D .; Murota, Takeshi; Sibatani, Atuhiro (1999-10-01). "Stillehavslaksekropper: Viktige bidrag til næringsstoffer og energi for akvatiske og terrestriske økosystemer". Fiskeri . 24 (10): 6–15. doi : 10.1577/1548-8446 (1999) 024 <0006: psc> 2.0.co; 2 . ISSN  0363-2415 .
  16. ^ "Økonomisk analyse av kommersielle og fritidsfiskerier i ikke-traktaten i staten Washington" (PDF) . Washington Department of Fish and Wildlife . Desember 2008.
  17. ^ a b "Columbia River Salmon, Pacific Northwest | Chinook Salmon" . CRITFC . Hentet 2017-11-27 .
  18. ^ Fiskeri, NOAA (sommeren 2013). "Ny vedtatt gjenopprettingsplan veileder restaurering av nedre Columbia River laks og steelhead" . www.westcoast.fisheries.noaa.gov . Hentet 2017-12-04 .
  19. ^ "Columbia River Estuary Ecosystem Classification Geomorphic Catena" . vann.usgs.gov . Hentet 2017-12-04 .
  20. ^ a b Kärnä, Tuomas; Baptista, António M. (2016). "Vannalder i elven i Columbia River" . Estuarine, kyst- og sokkelfag . 183 : 249–259. Bibcode : 2016ECSS..183..249K . doi : 10.1016/j.ecss.2016.09.001 .
  21. ^ Hickey, Barbara; Banas, Neil (2003). "Oseanografi av det amerikanske stillehavet nordvestlige kysthavet og elvemunninger med anvendelse på kystøkologi". Elvemunninger . 26 (4): 1010–1031. doi : 10.1007/BF02803360 . S2CID  52107174 .
  22. ^ a b c Haertel, Lois; Osterberg, Charles; Curl, Herbert; Park, P. Kilho (1969-11-01). "Nærings- og planktonøkologi ved elven i Columbia River". Økologi . 50 (6): 962–978. doi : 10.2307/1936889 . ISSN  1939-9170 . JSTOR  1936889 .
  23. ^ Roegner, G. Curtis; Needoba, Joseph A .; Baptista, António M. (2011-04-20). "Kystoppvelling leverer oksygenfattig vann til Columbia River Estuary" . PLOS ONE . 6 (4): e18672. Bibcode : 2011PLoSO ... 618672R . doi : 10.1371/journal.pone.0018672 . ISSN  1932-6203 . PMC  3080374 . PMID  21533083 .
  24. ^ a b c d LARA-LARA 1, FREY 2, SMALL 3, J. RUBEN 1, BRUCE E.2, LAWRENCE F. 3 (1990). "Primærproduksjon i Columbia River Estuary I. Spatial and Temporal Variability of Properties" (PDF) . Pacific Science . 44 : 17–37.CS1 -vedlikehold: flere navn: forfatterliste ( lenke )
  25. ^ Martin, John H .; Fitzwater, Steve E. (1988-01-28). "Jernmangel begrenser fytoplanktonvekst i det nordøstlige Stillehavet subarktisk". Natur . 331 (6154): 341–343. Bibcode : 1988Natur.331..341M . doi : 10.1038/331341a0 . ISSN  1476-4687 . S2CID  4325562 .
  26. ^ Martin, John H .; Michael Gordon, R. (1988-02-01). "Jernfordelinger i Nordøst -Stillehavet i forhold til planteplanktonproduktivitet" . Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers . 35 (2): 177–196. Bibcode : 1988DSRA ... 35..177M . doi : 10.1016/0198-0149 (88) 90035-0 .
  27. ^ a b Venugopalan, Ittekkot; Christoph, Humborg; Petra, Schäfer (2000-09-01). "Hydrologiske endringer og marin biogeokjemi: Et silikatproblem? Silikatretensjon i reservoarer bak demninger påvirker økosystemstrukturen i kysthavet" . BioScience . 50 (9): 776. doi : 10.1641/0006-3568 (2000) 050 [0776: HAAMBA] 2.0.CO; 2 . ISSN  0006-3568 .
  28. ^ Takeda, Shigenobu (1998-06-25). "Innflytelse av jerntilgjengelighet på næringsforbruksforholdet mellom kiselalger i havfarvann". Natur . 393 (6687): 774–777. Bibcode : 1998Natur.393..774T . doi : 10.1038/31674 . ISSN  0028-0836 . S2CID  205001401 .
  29. ^ Wong, C. S; Matear, R. J (1999-11-01). "Sporadisk silikatbegrensning av planteplanktonproduktivitet i det subarktiske NE -Stillehavet". Deep Sea Research Del II: Aktuelle studier i oseanografi . 46 (11): 2539–2555. Bibcode : 1999DSRII..46.2539W . doi : 10.1016/S0967-0645 (99) 00075-2 .
  30. ^ a b Sullivan, B (2000). "Sesongavhengighet av planteplanktonproduksjon i Columbia River: Et naturlig eller antropogent mønster?". Geochimica et Cosmochimica Acta . 65 (7): 1125–1139. doi : 10.1016/s0016-7037 (00) 00565-2 .
  31. ^ Meybeck, Michael (april 1982). "Karbon-, nitrogen- og fosfortransport ved verdens elver" (PDF) . American Journal of Science . 282 (4): 401–450. Bibcode : 1982AmJS..282..401M . doi : 10.2475/ajs.282.4.401 .
  32. ^ Whitney, FA; Crawford, WR; Harrison, PJ (2005-03-01). "Fysiske prosesser som forbedrer næringsstofftransport og primærproduktivitet i kystnære og åpne hav i det subarktiske NE -Stillehavet". Deep Sea Research Del II: Aktuelle studier i oseanografi . Koblinger mellom kystnære og åpne havøkosystemer. 52 (5): 681–706. Bibcode : 2005DSRII..52..681W . doi : 10.1016/j.dsr2.2004.12.023 .
  33. ^ Pierce, SD; Barth, JA (2017). "Vindspenning, kumulativ vindspenning og vårovergangsdatoer: dataprodukter for oppblomstringsrelatert forskning i Oregon" . fuktig.coas.oregonstate.edu . Oregon State University, College of Earth, Ocean og Atmospheric Sciences . Hentet 2017-12-05 .
  34. ^ a b c d e Herfort, Lydie; Peterson, Tawnya D .; Prahl, Fredrick G .; McCue, Lee Ann; Needoba, Joseph A .; Crump, Byron C .; Roegner, G. Curtis; Campbell, Victoria; Zuber, Peter (2012-05-01). "Red Waters of Myrionecta rubra er biogeokjemiske hotspots for elven i Columbia River med innvirkning på primære/sekundære produksjoner og næringssykluser". Estuaries og kyster . 35 (3): 878–891. doi : 10.1007/s12237-012-9485-z . ISSN  1559-2723 . S2CID  73551134 .
  35. ^ Gustafson, Daniel E .; Stoecker, Diane K .; Johnson, Matthew D .; Heukelem, William F. Van; Sneider, Kerri (juni 2000). "Kryptofytalger blir frarøvet organellene sine av det marine ciliaten Mesodinium rubrum". Natur . 405 (6790): 1049–1052. Bibkode : 2000Natur.405.1049G . doi : 10.1038/35016570 . ISSN  1476-4687 . PMID  10890444 . S2CID  205007270 .
  36. ^ a b Hansen, Per Juel; Fenchel, Tom (juli 2006). "Det blomstrende ciliate Mesodinium rubrum har en enkelt permanent endosymbiont". Marinbiologisk forskning . 2 (3): 169–177. doi : 10.1080/17451000600719577 . ISSN  1745-1000 . S2CID  84617335 .
  37. ^ a b Sherry, Elisabeth J. (2015). "En modell av Mesodinium Rubrum Blooms i Columbia River Estuary." (Doktoravhandling).
  38. ^ Peterson, TD; Golda, RL; Garcia, ML; Li, B; Maier, MA; Needoba, JA; Zuber, P (2013-01-29). "Foreninger mellom Mesodinium rubrum og kryptofytalger i elven i Columbia River" . Akvatisk mikrobiell økologi . 68 (2): 117–130. doi : 10.3354/ame01598 . ISSN  0948-3055 .
  39. ^ Johnson, Matthew D .; Oldach, David; Delwiche, Charles F .; Stoecker, Diane K. (jan 2007). "Beholdelse av transkripsjonelt aktive kryptofytkjerner av ciliaten Myrionecta rubra". Natur . 445 (7126): 426–428. Bibcode : 2007Natur.445..426J . doi : 10.1038/nature05496 . ISSN  1476-4687 . PMID  17251979 . S2CID  4410812 .
  40. ^ a b c Herfort, Lydie; Peterson, Tawnya D .; Campbell, Victoria; Futrell, Sheedra; Zuber, Peter (desember 2011). "Myrionecta rubra (Mesodinium rubrum) blomstring i Columbia River -elvemunningen". Estuarine, Coastal and Shelf Science . 95 (4): 440–446. Bibcode : 2011ECSS ... 95..440H . doi : 10.1016/j.ecss.2011.10.015 .
  41. ^ Wilkerson, Frances P .; Grunseich, Gary (1990-01-01). "Dannelse av blomster av det symbiotiske ciliatet Mesodinium rubrum: betydningen av nitrogenopptak". Journal of Plankton Research . 12 (5): 973–989. doi : 10.1093/plankt/12.5.973 . ISSN  0142-7873 .
  42. ^ Galloway, James N .; Cowling, Ellis B. (2002-03-01). "Reaktivt nitrogen og verden: 200 år med endring". AMBIO: A Journal of the Human Environment . 31 (2): 64–71. doi : 10.1579/0044-7447-31.2.64 . ISSN  0044-7447 . PMID  12078011 . S2CID  8104525 .
  43. ^ "Haber Process | Haber Transport" . www.haber.co.za . Hentet 2017-11-04 .
  44. ^ "Skjebne og transport av næringsstoffer: Nitrogen | NRCS" . www.nrcs.usda.gov . Hentet 2017-11-07 .
  45. ^ a b c Administrere Columbia River: Instream -strømmer, vannuttak og laksoverlevelse . Nasjonalt forskningsråd. 2004. doi : 10.17226/10962 . ISBN 9780309091558.
  46. ^ "Columbia River Chronology" . Hentet 2017-11-04 .
  47. ^ "Nitrogen og fosfor i store elver" . Miljøvernrapport .
  48. ^ a b Miller, Richard E. (1989). Opprettholde langsiktig produktivitet av Pacific Norhtwest Forest Ecosystems . Corvallis, OR: College of Forestry. s. 98–136.
  49. ^ Fredriksen, RL (1971). "Sammenlignende kjemisk vannkvalitet-naturlige og forstyrrede bekker etter hogst og skråstikkbrenning". Forest Land Bruker og Stream Miljø : 125-137.
  50. ^ a b "Kilder til eutrofiering | World Resources Institute" . www.wri.org . Hentet 2017-12-05 .
  51. ^ "Kloakk renner ut i Columbia River etter strømbrudd ved renseanlegget i Vancouver" . Den colombianske . 2017-10-05 . Hentet 2017-12-05 .
  52. ^ "Columbia River Basin Dams" . US Army Corps of Engineers . Hentet 2017-11-25 .
  53. ^ Palmer, Margaret A; Reidy Liermann, Catherine A; Nilsson, Christer; Flörke, Martina; Alcamo, Joseph; Lake, P Sam; Bond, Nick (2008-03-01). "Klimaendringer og verdens elvområder: forutse styringsalternativer". Grenser i økologi og miljø . 6 (2): 81–89. doi : 10.1890/060148 . hdl : 10072/40955 . ISSN  1540-9309 .
  54. ^ Dauble, DD; Hanrahan, TP; Geist, DR; Persille, MJ (2003-08-01). "Virkninger av Columbia River hydroelektriske system på hovedstamhabitater for Fall Chinook Salmon". North American Journal of Fisheries Management . 23 (3): 641–659. doi : 10.1577/M02-013 . ISSN  0275-5947 .
  55. ^ Payne, Jeffrey T .; Wood, Andrew W .; Hamlet, Alan F .; Palmer, Richard N .; Lettenmaier, Dennis P. (2004-01-01). "Avbøte effekten av klimaendringer på vannressursene i Columbia River Basin". Klimatiske endringer . 62 (1–3): 233–256. doi : 10.1023/B: CLIM.0000013694.18154.d6 . ISSN  0165-0009 . S2CID  14832800 .
  56. ^ Galloway, James N .; Aber, John D .; Erisman, Jan Willem; Seitzinger, Sybil P .; Howarth, Robert W .; Cowling, Ellis B .; Cosby, B. Jack (2003-04-01). "Nitrogenkaskaden". BioScience . 53 (4): 341. doi : 10.1641/0006-3568 (2003) 053 [0341: tnc] 2.0.co; 2 . ISSN  0006-3568 .
  57. ^ Naiman, Robert J .; Bilby, Robert E .; Schindler, Daniel E .; Helfield, James M. (2002-06-01). "Stillehavslaks, næringsstoffer og dynamikken i ferskvann og elveøkosystemer". Økosystemer . 5 (4): 399–417. doi : 10.1007/s10021-001-0083-3 . ISSN  1432-9840 . S2CID  5607299 .
  58. ^ Galloway, James; Schlesinger, William (2014). "Klimaendringer i USA - biogeokjemiske sykluser" . Nasjonal klimavurdering . Hentet 2017-12-04 .
  59. ^ Sobieszczyk, av Daniel R. Wise, Frank A. Rinella III, Joseph F. Rinella, Greg J. Fuhrer, Sandra S. Embrey, Gregory M. Clark, Gregory E. Schwarz og Steven (2007). "Transport og trender av næringsstoffer og suspendert sediment i Columbia River og Puget Sound Basins, 1993–2003" . pubs.usgs.gov . US Geological Survey . Hentet 2017-12-04 .
  60. ^ Alan Yeakley, J .; Ervin, David; Chang, Heejun; Granek, Elise F .; Dujon, Veronica; Shandas, Vivek; Brown, Darrell (2016). Gilvear, David J .; Greenwood, lcolm T .; Thoms, rtin C .; Wood, Paul J. (red.). River Science . John Wiley & Sons, Ltd. s. 335–352. doi : 10.1002/9781118643525.ch17 . ISBN 9781118643525.
  61. ^ "Trusler mot bærekraft i vann i Columbia Basin" . www.pdx.edu . Portland State University. 2017 . Hentet 2017-12-04 .