Sat02162019

Last update06:09:01 AM GMT

Mô hình hóa độ phân giải cao đánh giá tác động của các thành phố lên hệ sinh thái sông

Một nghiên cứu mới của ORNL cho thấy những tác động sâu rộng của việc tiêu thụ năng lượng của các thành phố ở Mỹ đối với các hệ sinh thái khu vực. Các khu đô thị chỉ chiếm khoảng 5% cảnh quan của Đông Nam Á nhưng cơ sở hạ tầng về nước và năng lượng của thành phố thường mở rộng ra ngoài các khu đô thị vì các nhà máy điện (đại diện là các chấm màu đen) được phân phối trong toàn khu vực.

1112017_6

Tín dụng: Ryan McManamay / Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ

Các phương pháp lập bản đồ mới được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng có thể giúp các nhà quy hoạch đô thị giảm thiểu tác động môi trường của nhu cầu về nước và năng lượng của thành phố đối với các hệ sinh thái xung quanh.

Trong một phân tích được công bố trong Proceedings of the National Academy of Sciences , một nhóm của ORNL đã sử dụng mô hình không gian địa lý có độ phân giải cao để định lượng các ảnh hưởng của đất đai, năng lượng và các cơ sở hạ tầng nước trên các dòng sông và suối của quốc gia.

Sử dụng dữ liệu luồng từ Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã lập bản đồ các thay đổi đối với thủy văn tự nhiên để đánh giá sự phát triển cơ sở hạ tầng và cạnh tranh về tài nguyên nước ảnh hưởng đến môi trường ở quy mô quốc gia. Cách tiếp cận dữ liệu của họ làm sáng tỏ về mức độ mà các nguồn tài nguyên nước và các loài thủy sản bị ảnh hưởng bởi cơ sở hạ tầng đô thị và có thể giúp các thành phố hạn chế gánh nặng cho các hệ sinh thái khu vực.

Kết quả cho thấy việc chuyển đổi đất đai đô thị và sản xuất điện cùng nhau ảnh hưởng đến 7 phần trăm dòng suối của Hoa Kỳ, ảnh hưởng đến môi trường sống của hơn 60 phần trăm cá nước ngọt, vẹm và tôm càng xanh ở Bắc Mỹ.

Tác giả chính của nghiên cứu, Ryan McManamay, một nhà sinh thái học dưới nước thuộc Phòng Khoa học Môi trường của ORNL và Viện Urban Dynamics cho biết: "Khi bạn cho rằng hầu hết các dòng suối này bao gồm các con sông lớn và các nhánh chính của chúng với các loài phong phú, các tác động môi trường đang rất đáng kinh ngạc. Nghiên cứu tính toán trên 1.223 loài cá, cua và tôm càng. Ít nhất 260 trong số này đã bị tuyệt chủng cục bộ, với nhiều loài còn lại được xếp loại là nguy cấp.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã tiến hành các nghiên cứu điển hình về năm thành phố Hoa Kỳ, Atlanta; Knoxville, Tennessee; Phoenix và Tucson, Arizona; và Las Vegas bằng cách tạo ra các mô hình cụ thể theo khu vực để mô tả các biến địa lý và cô lập dấu chân nước-đất-đất-nước từ các cảnh quan xung quanh.

McManamay cho biết: "Các thành phố có những tác động chồng lên nhau đối với môi trường, và chúng tôi muốn hiểu xem có bao nhiêu năng lượng tiêu thụ của một thành phố hay mức độ bao phủ đất đai và sản xuất điện năng đóng góp vào bức tranh tổng thể.

Ở năm thành phố, việc chuyển đổi đất đô thị ảnh hưởng tiêu cực đến chiều dài tổng thể hơn bất kỳ yếu tố khác được xem xét, bao gồm sản xuất điện. Việc giới thiệu các con đường, tòa nhà và các bề mặt không thấm nước khác làm thay đổi chu kỳ nước tự nhiên, thay thế nguồn cung cấp nước cho các cộng đồng ở hạ lưu và có thể đe dọa sự mất mát của các loài thủy sinh phong phú và đa dạng.

Đồng tác giả của ORNL và Giám đốc Viện Urban Dynamics, Budhendra Bhaduri, cho biết: "Chuyển đổi đất đai đô thị và sản xuất điện là vấn đề quan trọng đối với các thành phố vì tác động của chúng sẽ phát triển khi các thành phố tiếp tục phát triển cơ sở hạ tầng.

Phân tích cho thấy các tác động của hệ sinh thái không trực tiếp tỷ lệ thuận với quy mô dân số, cho thấy các thành phố lớn không nhất thiết có ảnh hưởng lớn hơn đến cuộc sống dưới nước. Các tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hợp tác giữa các thành phố để xây dựng các chính sách địa phương và quản lý tốt hơn các ảnh hưởng của chúng đối với các hệ sinh thái khu vực bởi vì nhiều cơ sở hạ tầng đất đai, năng lượng và nước được kiểm soát bởi chính quyền địa phương và các cơ sở hạ tầng.

McManamay cho biết: "Cả nguồn và giải pháp cho những thách thức môi trường toàn cầu có thể nằm trong tay của các thành phố. Thật không may, những thay đổi mà chúng ta thảo luận là rất có tính biến đổi, không rẻ. Mục tiêu của chúng tôi là đưa ra cho các thành phố một cái nhìn về bức tranh toàn cảnh, và để tạo ra những thước đo để giúp họ tiến tới các chính sách lành mạnh hơn về môi trường khi họ tiếp tục phát triển. "

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170823184349.htm

(TTDL QH&ĐT TNN)


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: