Possible impacts of climate change on water quality in streams of the Czech Republic

Abstract

The impacts of changes in water temperature and flow on selected water quality parameters, as one of the consequences of climate change, were studied in river catchments in the Czech Republic with little anthropogenic influence. The impact of climate change was manifested by an increase in stream temperature by 1.15°C over 28 years. The selected water quality parameters were dependent on flow, with up to 10-fold increases in the concentrations of ammonia, phosphorus and chlorophyll-a at minimum flow levels. In river catchments with point source pollution predominating, significant pollution with ammonia nitrogen was observed. The influence of increased water temperature compared to flow rates was generally less marked and, with the exception of chlorophyll-a, rather positive. For existing land management and utilization of these river catchments, extreme changes in flow rates will influence the water quality more substantially than the water temperature itself.

Editor Z.W. Kundzewicz

Résumé

Les impacts des modifications du débit et de la température de l’eau induites par le changement climatique sur un certain nombre de variables de qualité de l’eau ont été étudiés sur des bassins versants de la République tchèque peu soumis à l’influence anthropique. Le changement climatique s’est manifesté par une augmentation de la température de l’eau de 1,15°C en 28 ans. Les variables de qualité de l’eau sélectionnés se sont révélées dépendantes de l’écoulement, avec une augmentation d’un facteur 10 des concentrations en ammoniaque, phosphore et chlorophylle-a à l’étiage. Dans les bassins versants où la pollution ponctuelle prédomine, on a observé une pollution significative par l’azote ammoniacal. Comparée à celle des débits, l’influence de l’augmentation de la température de l’eau est généralement moins prononcée et, à l’exception de la chlorophylle-a, plutôt positive. Pour la gestion des terres et l’utilisation des bassins versants, des changements extrêmes de débits influenceront davantage la qualité de l’eau que la température de l’eau.

Key words:

• ammonium nitrogen
• climate change
• Czech Republic
• drought
• phosphorus
• water quality
• water temperature

Mots clefs:

• azote d’ammoniacal
• changement climatique
• République tchèque
• sécheresse
• phosphore
• qualité de l’eau
• température de l’eau

Acknowledgements

This study was conducted within the subproject ‘Impacts of climatic and anthropogenic changes on hydrological and natural environment’ as a part of the Research Intent of the Ministry of the Environment of the Czech Republic (MZP0002071101) ‘Research and protection of hydrosphere – research of relations and processes in the water component of the environment oriented on anthropogenic impacts and on permanent use and protection of hydrosphere including legislative instruments’. We thank the Czech Statistical Office for providing unpublished data on the application of fertilizers to arable land.