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Stream temperature responses to clearcut logging in British Columbia: the moderating influences of groundwater and headwater lakes

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Abstract:



Although the future timber supply in the northern hemisphere is expected to come from boreal and subboreal forests, little research has been conducted in these regions that examines the temperature responses of small, lake-headed streams to streamside timber harvesting. We examined the temperature patterns of two subboreal outlet streams in north-central British Columbia for 1 year before and 3 years after clearcut logging and found only modest changes (averaging 0.05–1.1°C) with respect to summer daily maximum and minimum temperatures, diurnal fluctuations, and stream cooling. A multistream comparative survey conducted in the same geographic region revealed that streams headed by small lakes or swamps tended to cool as they flowed downstream, and headwater streams warmed, regardless of whether or not timber harvesting took place. Stream cooling was attributed to a combination of warm outlet temperatures (promoted by the presence of the lakes) and cold groundwater inflows. A regression model revealed that summertime downstream warming or cooling in headwater and outlet streams could be predicted by upstream maximum summer temperatures and canopy cover. Lentic water bodies and groundwater inflows are important determinants of stream temperature patterns in subboreal forests and may subsequently moderate their responses to streamside harvesting.

Bien que les sources futures de bois dans l'hémisphère nord doivent, pense-t-on, provenir surtout des forêts boréales et subboréales, les réactions thermiques des petits cours d'eau qui prennent naissance dans les lacs à la récolte du bois dans la zone riparienne restent mal connues. Nous avons examiné les patterns de température dans deux petits émissaires de lacs dans la région subboréale du centre-nord de la Colombie-Britannique pendant une année précédant une coupe à blanc et durant les trois années qui ont suivi; nous n'avons trouvé que de faibles changements (en moyenne 0,05–1,1°C) dans les températures journalières maximales et minimales en été, ainsi que dans les fluctuations journalières et le refroidissement des cours d'eau. Un inventaire comparatif de plusieurs ruisseaux dans la même région géographique montre que les ruisseaux qui prennent naissance dans un lac ou un marécage tendent à se refroidir vers l'aval, alors que les ruisseaux de tête de bassin se réchauffent, qu'il y ait eu ou non récolte du bois. Le refroidissement des ruisseaux s'explique par la combinaison de températures chaudes à l'origine de l'émissaire (à cause de la présence du lac) et l'influx d'eau souterraine froide. Un modèle de régression indique que le réchauffement et le refroidissement en aval pendant l'été dans les ruisseaux de tête et les émissaires peuvent être prédits à partir des températures maximales d'été de l'amont et de la couverture de la canopée. La présence de masses d'eau lenitiques et celle d'influx d'eaux souterraines sont d'importants facteurs déterminants des patterns de température des ruisseaux dans les forêts subboréales et elles peuvent ensuite mitiger leur réaction à la coupe du bois sur les berges.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2002

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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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