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우리는 강에서 용질 농도-유량 관계의 넓은 패턴에 대한 풍화 영역에서 뿌리에 의한 물과 영양소 흡수의 영향을 설명하는 새로운 일반화된 프레임워크를 제공합니다. 식물이 지하수에서 물을 흡수함에 따라, 면적 정규화된 유체 배수율을 감소시킵니다. 이것은 식물에 의한 물 사용의 함수인 샘과 개울로의 유량 플럭스로 이어지며, 화학적 풍화 반응의 특성 시계와 유체 흐름 속도의 생태계 조절로 이어집니다. 우리의 예측 프레임워크는 물-암석 상호작용에서 생성된 기공 수분 및 강의 용질 화학을 정량화하며, 이는 물 흐름 속도에 대한 식생의 영향을 통해 조절됩니다. 여기에 우리는 식생이 생태생리학적 필요에 따라 특정 용해된 용질을 풍부하게 하거나 수동적으로 수용하거나 배제할 수 있는 능력을 더하여, 풍화 프로파일 전반에 걸쳐 특정 화학 종의 국부 농도를 추가로 수정합니다. 이 획득 플럭스는 수증발을 통해 지하수에서 제거된 것과 같은 방식으로 대기로 잃는 것이 아닙니다. 오히려 이 추출된 화학 종은 잔해로서 표층 토양에 포함되어, 부분적으로 또는 완전히 재용해될 수 있으며, 이는 생태계의 흡수 및 재활용 특성에 따라 달라지는 상위 경계 조건을 생성합니다. 이러한 과정은 식생이 넓은 스트림 농도-유량 관계를 조절할 수 있도록 허용하는 대류-반응 방정식에 대한 새로운 해결책을 통해 통합됩니다. 우리는 생태계가 풍화 프로파일 전반에 걸쳐 물-암석 반응 속도를 가속화하고 저해할 수 있는 능력을 가지고 있음을 보여주며, 궁극적으로 강에서 암석 유래 용질의 기저 유량 농도에 대한 열역학적 및 생태적 제어를 초래합니다.
Druhan et al. (Tue,)은 이 질문을 연구했습니다.