Cambiamento climatico e attività umane, compresa l'emissione di calore, emissioni di azoto (N) e gestione dell'acqua, stanno alterando la condizione idrotermale e il trasporto di N nel suolo e nei sistemi fluviali, influenzando così il ciclo globale dell'azoto e l'ambiente idrico.

"Dobbiamo valutare l'impatto di queste attività umane sulla temperatura globale dei fiumi e sul trasporto di azoto fluviale, " ha affermato il prof. Xie Zhenghui dell'Istituto di fisica dell'atmosfera dell'Accademia cinese delle scienze. "La valutazione quantitativa può non solo migliorare la nostra comprensione del ciclo materiale ed energetico che si verifica in risposta ai disturbi antropici, ma contribuiscono anche alla tutela degli ecosistemi fluviali».

Xie e i suoi collaboratori dell'Accademia cinese delle scienze hanno incorporato gli schemi di trasporto dell'azoto inorganico disciolto fluviale (DIN), temperatura dell'acqua del fiume, e l'attività umana in un modello di superficie terrestre, e quindi sviluppato un modello di superficie terrestre CAS-LSM. Hanno applicato il modello per esplorare gli impatti dei cambiamenti climatici e dei disturbi antropici sulla temperatura globale dei fiumi e sul trasporto DIN.

"Abbiamo scoperto che la temperatura dell'acqua dei fiumi nelle zone tropicali è aumentata di circa 0,5°C per decennio a causa del cambiamento climatico dal 1981 al 2010, e l'emissione di calore del sistema di raffreddamento delle centrali termiche ha ulteriormente riscaldato la temperatura. In Asia, le centrali elettriche hanno aumentato le temperature dei fiumi locali di circa il 60%, " ha detto il dottor Liu Shuang, l'autore principale dello studio pubblicato in Cambiamento globale e planetario .

Il cambiamento climatico ha determinato la variabilità interannuale delle esportazioni DIN dalla terra agli oceani, e la gestione dell'acqua controllava la ritenzione del DIN influenzando il ciclo dell'acqua e i processi termici fluviali.

"Dal punto di vista dell'emissione di azoto antropogenico, abbiamo scoperto che il DIN fluviale negli Stati Uniti è stato influenzato principalmente dall'uso di fertilizzanti azotati, le variazioni dei flussi DIN nei fiumi europei sono state dominate dall'inquinamento da fonti puntiformi, e i fiumi in Cina sono stati gravemente colpiti sia dalla fertilizzazione che dalle emissioni puntiformi, " ha detto il dottor Wang Yan, l'autore principale dello studio del team pubblicato in Journal of Advances in Modeling Earth Systems .

Generalmente, i risultati hanno indicato che l'integrazione di schemi relativi al trasporto dell'azoto e alle attività umane nei modelli della superficie terrestre potrebbe essere un modo efficace per monitorare la qualità globale dell'acqua fluviale e diagnosticare le prestazioni della modellazione della superficie terrestre.

Questa serie di studi è stata pubblicata in Biologia del cambiamento globale , Cambiamento globale e planetario , Journal of Advances in Modeling Earth Systems e altri giornali. Uno dei documenti è evidenziato da Cambiamenti climatici naturali .