Impacts of Extreme Weather Events on Hydromorphology of UK Rivers

Abstract

In this study, we assessed the effects of extreme weather events on Hydro-morphological QualityElements in rivers of the United Kingdom alongside other pressures that will provide significantchallenges for the implementation of the Water Framework Directive in the UK in terms of costeffectiveness and sustainability. While observed meteorological data and river data sets were used forassessing changes in river systems and weather patterns, for future assessments, UK ClimateProjections 2018 data was used. The studies in the literature have shown that during periods ofextreme events, the river hydro-morphology is affected especially in terms of river flows, sedimentsand riparian zones such as draughts, and intense and heavy rainfall leading to reduced or exceptionallyhigh flow respectively. Reduced flows can lead to the loss of habitat of aquatic organisms and anincrease in fish deaths. Whilst increased river flows lead to changes of the hydro-morphology of riversincluding changes to sediment dynamics and channels, rivers are also under negative effects ofanthropogenic hydro-morphological pressures such as building dams and water abstractions.Furthermore, changes in river hydro-morphology can cause other problems such as increasing watertemperature and decreasing dissolved oxygen, and thereby degrading Biological Quality Elementsand Physico-Chemical Quality Elements. To deal with and mitigate these problems, a holistic viewof water policy that considers climate change projections, reduces water demand, changes agriculturaland urban land use practices, improves water availability and quality is required.

Özet

Bu çalışmada, Birleşik Krallık'taki aşırı hava olaylarının nehirlerdeki Hidro-morfolojik Kalite Elementleri üzerindeki etkileri, Su Çerçeve Direktif’i uygulamasında sorunlara yol açabilecek diğer baskılarla birlikte değerlendirilmiştir. Nehir sistemi ve hava olaylarındaki değişiklikleri değerlendirmek için gözlemlenen meteorolojik ve nehir veri setleri kullanılırken, gelecek değerlendirmeler için Birleşik Krallık İklim Projeksiyonları 2018 verileri kullanılmıştır. Literatürdeki çalışmalarda aşırı hava olayların olduğu dönemlerde nehir hidro-morfolojisinin özellikle nehir akışları, sedimentleri ve nehir kıyı bölgeleri açısından etkilendiği bulunmuştur. Azalan akışlar, sudaki organizmaların yaşam alanlarının kaybına ve balık ölümlerinin artmasına neden olabilir. Artan nehir akışları, sediment dinamiği ve kanallarındaki değişiklikler de dahil olmak üzere nehirlerin hidromorfolojisinde değişikliklere yol açarken, nehirler, bina barajları ve su soyutlamaları gibi aktiviteler de dahil olmak üzere antropojenik hidro-morfolojik basınçların olumsuz etkileri altındadır. Buna ek olarak, nehir hidro-morfolojisindeki değişikler su sıcaklığını arttıran ve çözünmüş oksijen miktarını azaltan başka problemlere sebep olabilir ve böylece Biyolojik Kalite Elementleri ve Fiziko-Kimyasal Kalite Elementlerini indirgeyebilir. Birleşik Krallık’ta aşırı olayların yoğunluğunun ve sıklığının artması, Su Çerçeve Direktifi’nin maliyet etkinliği ve sürdürülebilirlik açısından uygulanmasında zorluklara neden olacağına hiç şüphe yoktur. Bu sorunlarla başa çıkmak ve bunları azaltmak için, iklim değişikliği projeksiyonlarını dikkate alan, su talebini azaltan, suyun mevcudiyetini ve kalitesini iyileştiren, tarımsal ve kentsel arazi kullanım uygulamalarını değiştiren bütüncül bir su politikası gereklidir.