Flow variability and the biophysical vitality of river systems - 07/10/08
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Abstract |
We illustrate the fundamental importance of fluctuations in natural water flows to the long-term sustainability and productivity of riverine ecosystems and their riparian areas. Natural flows are characterized by temporal and spatial heterogeneity in the magnitude, frequency, duration, timing, rate of change, and predictability of discharge. These characteristics, for a specific river or a collection of rivers within a defined region, shape species life histories over evolutionary (millennial) time scales as well as structure the ecological processes and productivity of aquatic and riparian communities. Extreme events – uncommon floods or droughts – are especially important in that they either reset or alter physical and chemical conditions underpinning the long-term development of biotic communities. We present the theoretical rationale for maintaining flow variability to sustain ecological communities and processes, and illustrate the importance of flow variability in two case studies – one from a semi-arid savanna river in South Africa and the other from a temperate rainforest river in North America. We then discuss the scientific challenges of determining the discharge patterns needed for environmental sustainability in a world where rivers, increasingly harnessed for human uses, are experiencing substantially altered flow characteristics relative to their natural states.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Résumé |
Nous illustrons l’importance fondamentale des flux hydriques naturels pour la permanence à long terme et la productivité des écosystèmes lotiques et riverains. Les flux naturels sont caractérisés par une hétérogénéité temporelle et spatiale des débits, de par leur ampleur, fréquence, durée, calendrier, vitesse de changement et prédictibilité. Ces caractéristiques, pour une rivière ou l’ensemble des rivières d’une région donnée, façonnent les histoires de vie des espèces sur des échelles de temps milléniales, de même qu’elles structurent les processus écologiques et la productivité des communautés aquatiques et riveraines. Les événements extrêmes – crues ou sécheresses inhabituelles – sont particulièrement importants, en ceci qu’ils rétablissent ou modifient les conditions physiques et chimiques du développement à long terme des communautés biotiques. Nous présentons les bases théoriques d’une préservation des régimes de débit, dans le but d’entretenir les communautés et les processus écologiques. Nous illustrons l’importance de la variabilité des débits par deux études de cas – une rivière de savane semi-aride en Afrique du Sud et une rivière de forêt pluvieuse tempérée en Amérique du Nord. Nous discutons ensuite la question des régimes de débit nécessaires à la permanence des écosystèmes dans un monde où les rivières, de plus en plus soumises à des usages anthropiques, subissent des altérations substantielles par rapport à leur état naturel.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Keywords : River, Flow, Discharge, System integrity, Riparian, Sabie River, Queets River, Environmental flows, South Africa, North America
Mots clés : Rivière, Flux hydriques, Débit, Intégrité des écosystèmes, Riverain, Rivière Sabie, Rivière Queets, Flux environnementaux, Afrique du Sud, Amérique du Nord
Plan
Vol 340 - N° 9-10
P. 629-643 - septembre-octobre 2008 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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