Hidrografi, hidrobiyoloji, hidroekoloji ve yeraltı ekolojisi alanında, akarsu altı kompartımanı kavramı , nehrin (veya nehrin ) görünmeyen, ancak gözenekli olduğunda alttaki veya bitişik substratın kalınlığında mevcut olan kompartımanını belirtir. ( sedimanter hacim ) veya karst ve türler ( aynı zamanda deniz yatağının aralıklarının faunasını da içeren stygofauna'ya ait ) ve su biyosenozları ( daha karmaşık ve evrimleşmiş omurgasız veya omurgalı bileşenlerine sahip bakteri ) için kalıcı veya aralıklı bir yaşam alanı oluşturur .
Büyük ölçüde , su ile doyurulmuş bir tortu veya substratın aralıklarında bulunan ortam olan hiporeik ortamdan ( akım ve düşük akım altında ) oluşur. “ Üst sular ”dan da söz ediyoruz .
Yeraltı ekoloji "akarsu hidro" için zemin seviyesinin altında, dikey bir boyut eklemiştir; nehir altı kompartımanı şimdi aynı zamanda, işlevsel ve hidrolojik olarak nehre bağlı, ancak farklı bir hızda gelişen gerçek bir yeraltı biyolojik koridoru olarak kabul edilmektedir ( Fransa ve Belçika'da mavi ızgaradan da söz ediyoruz ).
Bilim bu ortamlara ile fırsatlar "olduğunu Stygology atıfla," Styx , Yunan mitolojisinde yeraltı haçlar nehir. Bu kelime, 1985'ten Editions EJ Brill tarafından dağıtılmadan önce 1971'de hidrobiyolog Husmann tarafından oluşturuldu.
Uzmanlaşmış bir dergi olan Stygologia , bu ortamlar ve bilim adamlarının orada bulup tanımladığı türlerle ilgilenir.
Bu bölme yavaşça hareket eden bir su kütlesinden oluşur. Çok gizlidir ancak hacim olarak genellikle nehirden çok daha büyüktür (moda bir nehrin altında, ancak geçirgen bir alüvyon bölgesinin üzerinden akar, kilometre küp olarak ölçülebilir. Nehir dinamiklerine katkıda bulunur (bazen su durumunda önemli ölçüde) . ' düşük su ) ve sedimanların aralıklarında veya "boş" en önemli liman ekosistemlerinde ve biyolojik topluluklarda yetersiz envantere sahip olabilir ve dünyanın bazı bölgelerinde yanlış anlaşılabilir, ancak biyolojik çeşitlilik açısından önemli görünmektedir , buna ek olarak biyolojik çeşitlilik açısından önemli görünmektedir . daha derin biyosenozlar ( Stygofauna mundi ve ekosistem hizmetleri başlıklı bir çalışmada 1985 civarında 5.000'den fazla tür listelenmişti .
Alt-akarsu kompartımanının bazı türleri, karstik sistemler de dahil olmak üzere, nehirler ve akarsularla ilgili veya bunların altında yatan su tablolarının durumunun biyoindikatörleri olarak kullanılabilir .
Alt-akarsu kompartımanı, işlevsel olarak nehre ve alüvyon ovasının büyük bir bölümüne ( tünek su tablası olmayan her şey ) bağlıdır ve termal atalet açısından apriori olarak önemli bir tampon bölge rolü oynar. sıcak bölgelerde önemlidir).
Ayrıca bazen sel ve kuraklıklarda düzenleyici (veya daha nadiren ağırlaştırıcı) bir rol oynar .
Bazen artar, çünkü belirli bir kazara ya da kronik kirlilik lokal tedavisini karmaşıklaştırabilir atalet ışıkla kirleticiler ya da ya da küçük olarak parçalanabilir (KOK örneğin) ya da biyo-bozunabilir olmayan (kurşun, cıva ile nehir kirliliği temel durumunda, kadmiyum, radyonüklidler ...); Tamamen geçirimsiz bir tabanda hızla denize dökülecek olan bir kirletici, aksine, alttaki bölmede on yıllar ila birkaç yüzyıl veya bin yıl boyunca kalabilir ve bu da içme suyu tedarikini veya başka bir bakış açısıyla olumsuz etkileyebilir. denizin daha düşük kirlilik riskine (uzayda ve zamanda az ya da çok gecikmeli) katkıda bulunuyor olarak algılanabilir.
Bakterilerin aktivitesi ( denitrifikasyon, vb.) yoluyla, özellikle nitratlar gibi yüksek oranda çözünür ve hareketli kirleticiler için önemli su arıtma (veya varsa kirlilik) olayları gerçekleşir. Janine Gibert, Pierre Marmonier, Marie-José Dole-Olivier için, bu ortamlara ve bunların arayüzlerine ( ekotonlar ) özgü yeraltı biyoçeşitliliği "düzenleyici bir rol oynar, ayrıca büyük nehirlerin enerji işleyişine ve kaynağın kalitesine müdahale eder. Suda. Mevcut araştırmalar, yüzey suyu ve yeraltı suyu arasındaki arayüzde meydana gelen süreçlerle giderek daha fazla ilgilenmektedir. Su yollarında dolaşan organik maddenin ayrışmasında veya akiferlerin korunmasında bu arayüzün rolü henüz keşfedilmemiştir. Aynı şey çakıl yüzeyinde gelişen ve kirleticilerin hareketsizleştirilmesine (ağır metallerin çözünmemesi ve biyolojik olarak çökeltilmesi yoluyla) ve onlar için içme suyu rezervlerinin korunmasına katkıda bulunan mikrobiyal popülasyonların rolü için de geçerlidir. gelecek nesiller ” .
Büyük yapay barajlar, derivasyonlar veya belirli kanalların oluşturulması, tatlı suyun pompalanması (özellikle su tablasının düşürülmesi ile ), drenaj , sulama , bulanıklığın artması veya suyun kaybolması sonrasında yatakların tıkanması . Lampreyler , örneğin yuvalarını inşa ettiklerinde) akarsu altı kompartımanının ekosistemini bozabilir. Kunduz gibi barajların olabileceği türlerin ortadan kaybolması veya tam tersine geri dönüşü, akarsu altı kompartımanını da derinden etkileyebilir.
Etki çalışmaları ve telafi edici önlemler de dahil olmak üzere, bunlar genellikle dikkate alınmaz veya yetersiz şekilde dikkate alınır .
Duruma, döneme ve yere bağlı olarak, bu akarsu altı kompartımanı birkaç desimetre kalınlığından yaklaşık yüz metre derinliğe kadar ölçüm yapar. Nehrin ömrü boyunca aktif olan jeomorfolojik süreçlerle bağlantılı önemli coğrafi ve zamansal değişikliklere uğrayabilir.
Genellikle, boşluklar bir su tablasının dolaşımına izin verir vermez, örneğin çakıl , çakıl , kum , çakmaktaşı ve hatta ufalanan kil yataklarında suyun dolaştığı gözenekli akiferlerden ( makro gözeneklilik ) oluşur . nehir aşağısında kalır, yeraltında kalır veya bazen gelgit seviyesinin altında denizde sona erer.
Altta yatan bu akiferler genellikle nehrin yönünü, yerçekimi akışıyla, genellikle çok daha yavaş takip eder (örneğin , Lyon'un akış yukarısında Miribel'e doğru, Rhône 1 m / s'lik bir akışa sahiptir , yani ortalama 500 m 3 / s'lik bir akışa sahipken, altta yatan su tablası sadece ikinci (ortalama akış hızı, birkaç milimetrelik bir hızla olarak aşağıdaki gibidir: 470 m 3 . / saat su belirgin bir şekilde yavaşlatılır kılcal fenomenler .
Bu akarsu altı kompartıman, genellikle değişen kalınlıkta ve gözenekli değişken heterojen katmanlardan oluşan akifer yapısının karmaşıklığı ile ilgili olarak karşılaştığı engellere bağlı olarak, genellikle çok heterojen bir ortamda düzgün olmayan bir şekilde akar.
Az ya da çok güçlü ya da incedir, Darcy yasasına tabidir , kendisi alt katmanın gözenekliliği ve yatay mesafe ve “nehri” ile ilgili olarak su tablasının derinliği gibi diğer parametrelerle bağlantılıdır.
Bu iki ortamın her birindeki iki su kütlesinin her birinin kalınlığı bu ilişkide önemli bir rol oynar. Bir nehrin su seviyesi ne kadar yüksekse, o kadar çok - eşit bir alt tabaka için - su tablasını besler (su tablasını besleyen nehir olduğunda, tersi değil).
Nehrin eğimi akışını hızlandırır (barajların varlığı hariç)
Genellikle iki çelişkili fenomen söz konusudur ve mevsime veya yıla bağlı olarak tersine çevrilmesi muhtemeldir:
Altta yatan akiferinin tavan yapısal farklılığın da ritmiyle zamanla değişerek sel ve - burada küçük yatak hala olabilir “dolaşmak” kendi içinde büyük bir yatak - Yeni örgü veya oluşturarak kıvrımlarını ve ikincil kanallar terk ederek.
Su yollarının kanalize edilmesi ve yapay hale getirilmesi, muhtemelen alttaki akiferlerin kalitesini ve işleyişini büyük ölçüde değiştirmiştir.
Su kütlesinin çok büyük ve derin olduğu durumlarda, farklılaşmış su kütlesi hareketleri ve iç yükselme ve yükselme etkileri ortaya çıkabilir ve bolluktaki belirli varyasyonları veya türlerdeki değişiklikleri açıklayabilir.
Yerde ve uydudan görülebilen mavi ızgaranın altında, genellikle daha derin, çok daha geniş ve daha yavaş ve farklı habitatların bir mozaiğini oluşturan, başka bir biyolojik koridor oluşturan , bazen gerçekten işlevsel ve hayati olan mağaralar dışında görünmeyen başka bir nehir (alttaki bölme) akar. genellikle yakın zamanda keşfedilen türler için . Stanford ve Ward, 1993'te - ekosistem perspektifinden - onları biyolojik koridorlar olarak düşünmeyi önerdiler . Bu nedenle, sırasıyla Avrupa ve Fransa'da pan-Avrupa ekolojik ağının ve mavi ızgaranın unsurları olarak kabul edilebilirler ve bu nedenle su ile ilgili çerçeve direktifi çerçevesinde dikkate alınabilirler (iyi ekolojik durum korunacak veya geri kazanılacaktır). 2015) ve etki çalışmaları ve telafi edici önlemlerde. Bu yeraltı su koridoru genellikle nehrin yardımcı ve ilgili ortamlarına bağlanır ve su tablası tavanı ve piezometrik seviyesi aracılığıyla onları (hidrolik) ilişkide tutmaya yardımcı olur . Çoğunlukla ana yatağın tamamının altına, hatta alüvyal ovanın tamamının altına uzanır , her zaman yüzey ortamlarıyla ( özellikle nemli bölgeler , doğrudan ve güçlü bir şekilde ) temas halindedir (kaynaklar söz konusu olmadığında artezyen söz konusu değildir. (kuyular) veya dağınık ( bankalar aracılığıyla neredeyse yatay sızma ), çevredeki şokları azaltmaya (mikro iklim açısından da dahil olmak üzere tampon etkisi) ve alüvyon ovasının ekosistem zenginliğini ve çeşitliliğini zenginleştirmeye yardımcı olur.
Yeraltı mağaralarınınkiyle kısmen örtüşüyor, ancak yine de tam olarak anlaşılamadı.
Özellikle, oksijen içeriği ve suyun sıcaklığı, pH'ı , hiporeik bölgenin henüz yeterince anlaşılmamış biyojeokimyasal süreçleri (redoks, metilasyon, biyolojik bozunma, vb.) dahil olmak üzere, kısmen yeraltı suyu yüküne bağlı olarak birden fazla faktör tarafından kontrol ediliyor gibi görünüyor. biyolojik üretimi artıran veya orta dereceli biyolojik olarak kullanılabilir çözünenlerde (besinler veya toksik).
Ağaçların veya diğer bitkilerin derin köklerine bağlı bakteriyel biyofilmler ve yüzeye yakın miseller ve hatta yüzeyden plankton ve bentik organizmaların doğrudan girdileri de rol oynuyor gibi görünmektedir.
1990'ların başlarından itibaren, Stanford ve Ward, gerçek nehirde olduğu gibi, bu yeraltı koridorunda, yukarıdan aşağıya doğru, gelecekte daha iyi anlaşılabilecek, hatta hakkında bildiklerimiz göz önüne alındığında tahmin edilebilir olan bir yeraltı toplulukları bölgeleri olduğunu varsaydılar. yüzeysel ve jeomorfolojik süreçler . Stanford ve Ward, bu koridorda, yeraltı koridoru boyunca, kaynaktan kaynağa, akifer ve su yolu arasındaki yakınlaşmalarla ilgili başka özelliklerin de olduğuna inanıyor. Bu koridorların eko-peyzaj öneminin yanı sıra hiporeik koridor boyunca süreçlerin bağlanabilirliğinin, özellikle büyük taşkın yataklarında bulunanlar olmak üzere nehir ekosistemlerini uygun şekilde korumak ve restore etmek için daha iyi anlaşılması gerektiğine inanıyorlar.
Ekolojistler iki tür türü ayırt eder;
Genel olarak:
Tartışılmaya devam ediyor, ancak muhtemelen tamamlayıcı olan birkaç hipotez öne sürüldü:
Bir akarsu veya nehrin ekosistemi sadece yüzeyde akan su ile ilgili değildir: nehirler bitişik nehir kıyısı alanlarına bağlıdır. Bu nedenle, akarsular ve nehirler, ana kanalın altında ve bitişiğinde uzanan dinamik hiporheik bölgeyi içerir. Hiporheik bölge yüzey suyunun altında bulunduğundan, tanımlanması, ölçülmesi ve gözlemlenmesi zor olabilir. Ancak hiporheik bölge biyolojik ve fiziksel aktivite alanıdır ve bu nedenle akarsu ve nehir ekosistemleri için fonksiyonel öneme sahiptir. Araştırmacılar kuyular ve piyezometreler , koruyucu ve reaktif izleyiciler ve hem akarsu kanalında hem de yeraltındaki suyun adveksiyonunu ve dağılımını hesaba katan taşıma modelleri gibi araçlar kullanırlar . Bu araçlar, suyun hiporheik bölge boyunca ve akarsu kanalına doğru hareketini incelemek için bağımsız olarak kullanılabilir, ancak genellikle nehirdeki, tüm kanaldaki suyun dinamiklerinin daha doğru bir resmini elde etmek için tamamlayıcıdırlar.