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Thermal heterogeneity along a braided floodplain river (Tagliamento River, northeastern Italy)

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Abstract:

Daily and seasonal water temperature patterns were investigated at 22 habitats in five geomorphic reaches along an Alpine-Mediterranean river. Study reaches spanned 2nd- to 7th-order river segments. Habitats included headwater streams, main and secondary channels, backwaters, and isolated pools. Multiple linear regression analyses extracted elevation and azimuth (aspect) out of eight geographical and environmental variables to explain average daily temperature patterns among habitats. Azimuth and, to a lesser degree, slope, depth, velocity, and canopy were primary determinants of diel temperature amplitude and maximum rates of diel heating and cooling. Within lowland floodplain reaches, the relative influence of groundwater and surface water varied substantially among habitats. Thermal variation among habitats was greatest in lowland floodplain reaches (nearly 15°C difference). In summer and autumn, variation between lowland floodplain aquatic habitats exceeded thermal variation observed in the main channel along the entire river corridor (120 km; 5–1100 m above sea level). Spatiotemporal variation in temperature was greatest in lower reaches owing to the interaction of water level and connectivity of isolated water bodies. Influence of groundwater and cool-water tributaries exemplified the importance of local factors (geomorphology and hydrology) superimposed on regional factors (climate and altitude) in determining large-scale thermal patterns.

Les patterns journaliers et saisonniers de la température de l'eau ont été étudiés dans 22 habitats appartenant à 5 sections géomorphologiques le long du cours d'une rivière méditerranéenne alpestre. L'étude couvrait des segments de rivière d'ordres 2 à 7. Les habitats comprenaient des ruisseaux d'amont, des cours principaux et secondaires, des eaux dormantes et des profonds isolés. Une analyse de régression multiple linéaire a identifié, comme les meilleures variables explicatives des patterns de température dans les habitats, l'altitude et l'azimut (l'exposition) parmi huit variables géographiques et environnementales. L'azimut, et à un degré moindre, la pente, la profondeur, la vitesse du courant et la couverture végétale étaient les facteurs déterminants de l'amplitude journalière de la température et des taux maximaux de réchauffement et de refroidissement journaliers. Dans les tronçons de la plaine d'inondation, l'importances relative des eaux souterraines et des eaux de surface variait considérablement d'un habitat à l'autre. La variation thermique entre les habitats était maximale dans les secteurs de terres basses de la plaine d'inondation (une différence de près de 15°C). En été et en automne, la variation thermique entre les habitats aquatiques des terres basses de la plaine d'inondation dépassait la variation observée dans le cours principal dans tout le couloir de la rivière ( 120 km; 5–1100 m au-dessus du niveau de la mer). La variation spatio-temporelle de la température était maximale dans les tronçons les plus bas à cause de l'interaction entre le niveau de l'eau et la connectivité des masses d'eau isolées. L'influence des eaux souterraines et des tributaires à eaux fraîches illustre l'importance des facteurs locaux (la géomorphologie et l'hydrologie) qui se superposent aux facteurs régionaux (le climat et l'altitude) pour établir les patterns de température à grande échelle.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2001

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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nrc/cjfas/2001/00000058/00000012/art00006
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