Экологические пределы гидрологического изменения (ELOHA): новая рамочная модель для разработки региональных стандартов экологических стоков

1. Режим стока является основным фактором, определяющим структуру и функции водных и прибрежно-растительных экосистем в ручьях и реках. Гидрологические изменения ухудшили состояние речных экосистем во всем мире, а темпы и интенсивность человеческого освоения значительно превосходят возможности ученых по оценке влияния на каждой отдельной реке. Современные научные представления о гидрологических контролях речных экосистем и опыт отдельных исследований рек поддерживают разработку стандартов экологических стоков на региональном уровне. 2. В статье представлен консенсус международной группы ученых по новой рамочной модели оценки потребностей в экологических стоках для множества ручьев и рек одновременно с целью содействия разработке и внедрению региональных стандартов экологических стоков. Эта рамочная модель — экологические пределы гидрологического изменения (ELOHA) — синтезирует ряд существующих гидрологических методов и подходов к экологическим стокам, которые в той или иной степени используются и могут поддерживать комплексное региональное управление стоками. Гибкий подход позволяет ученым, менеджерам водных ресурсов и заинтересованным сторонам анализировать и синтезировать имеющуюся научную информацию в экологически обоснованные и социально приемлемые цели и стандарты управления экологическими стоками. 3. Рамочная модель ELOHA включает синтез существующих гидрологических и экологических баз данных по множеству рек в заданном пользователем регионе для разработки научно обоснованных и эмпирически проверяемых зависимостей между изменением стока и экологическими ответами. Эти зависимости служат основой для общественно ориентированного процесса разработки региональных стандартов стока. Во-первых, с помощью гидрологического моделирования строится «гидрологическая основа» базовых и текущих гидрограмм для участков ручьев и рек по всему региону. Во-вторых, используя набор экологически значимых переменных стока, участки рек в регионе классифицируются на несколько отличительных типов режимов стока, которые, как ожидается, будут иметь различные экологические характеристики. Эти типы рек могут быть далее подразделены в зависимости от важных геоморфологических признаков, определяющих гидравлические местообитания. В-третьих, определяется отклонение текущих условий стока от базовых условий стока. В-четвертых, для каждого типа реки разрабатываются зависимости «изменение стока — экологический ответ» на основе сочетания существующей гидроэкологической литературы, экспертных знаний и полевых исследований по градиентам гидрологического изменения. 4. Научная неопределенность будет присутствовать в зависимостях «изменение стока — экологический ответ», отчасти из-за смешения влияния гидрологического изменения с другими важными факторами, определяющими состояние речной экосистемы (например, температура). Поэтому применение рамочной модели ELOHA должно происходить в условиях консенсуса, где заинтересованные стороны и принимающие решения явно оценивают приемлемый риск как баланс между воспринимаемой ценностью экологических целей, экономическими издержками и научными неопределенностями в функциональных отношениях между экологическими ответами и изменением стока. 5. Рамочная модель ELOHA также должна развиваться в контексте адаптивного управления, когда сбор мониторинговых данных или целевая полевые выборки позволяют тестировать предлагаемые зависимости «изменение стока — экологический ответ». Этот процесс эмпирической валидации позволяет тонко настроить цели управления экологическими стоками. Рамочная модель ELOHA может использоваться как для направления фундаментальных исследований в гидроэкологии, так и для содействия внедрению более комплексного управления экологическими стоками в интересах устойчивости пресных вод в глобальном масштабе.