Concerns have been raised about rising trends in surface water dissolved organic carbon (DOC) concentrations in UK upland catchments over the past decades. Several mechanisms have been proposed to explain these trends, including changes in climate and declines in sulfate deposition across Europe. Drier summers and wetter winters are projected in the UK, and there is an increasing interest in whether the rising trends of DOC would be continued or stabilized. In this paper, the INCA (INtegrated CAtchment) water quality model was applied to the upland catchment of the River Severn at Plynlimon in Wales and used to simulate the effects of both climate and sulfate deposition on surface water DOC concentrations. We introduced new parameter sets of INCA to explain enzymatic latch effect in peatlands during droughts. The model was able to simulate recent past (1995–2013) rising trends in DOC in Plynlimon. Climatic projections were employed to estimate the future trends on DOC in the uplands and to consider potential impacts on catchment management. The model was run with climatic scenarios generated using the weather@home2 climate modeling platform and with sulfate deposition scenarios from the European Monitoring and Evaluation Programme (EMEP) for 1975–2100. The modeling results show that the rising DOC trends are likely to continue in the near future (2020–2049) and the level of DOC concentrations is projected to stabilize in the far future (2070–2099). However, in the far future, the seasonal patterns of DOC concentrations will change, with a post-drought DOC surge in autumn months.

中文翻译：

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干旱和酸性沉积对威尔士高地集水区长期地表水溶解有机碳浓度的影响

在过去的几十年里，英国高地集水区地表水溶解有机碳 (DOC) 浓度的上升趋势引起了人们的关注。已经提出了几种机制来解释这些趋势，包括整个欧洲的气候变化和硫酸盐沉积的减少。预计英国将迎来更干燥的夏季和更潮湿的冬季，人们越来越关注 DOC 的上升趋势是否会继续或稳定下来。在本文中，INCA（INTegrated CAtchment）水质模型应用于威尔士 Plynlimon 的 Severn 河高地集水区，并用于模拟气候和硫酸盐沉积对地表水 DOC 浓度的影响。我们引入了新的 INCA 参数集来解释干旱期间泥炭地中的酶促闩锁效应。该模型能够模拟 Plynlimon 近期（1995-2013 年）DOC 的上升趋势。气候预测被用来估计高地 DOC 的未来趋势，并考虑对流域管理的潜在影响。该模型使用了使用 weather@home2 气候建模平台生成的气候情景以及来自欧洲监测和评估计划 (EMEP) 1975-2100 年的硫酸盐沉积情景。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。使用气候预测来估计高地 DOC 的未来趋势并考虑对集水区管理的潜在影响。该模型使用了使用 weather@home2 气候建模平台生成的气候情景以及来自欧洲监测和评估计划 (EMEP) 1975-2100 年的硫酸盐沉积情景。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。使用气候预测来估计高地 DOC 的未来趋势并考虑对集水区管理的潜在影响。该模型使用了使用 weather@home2 气候建模平台生成的气候情景以及来自欧洲监测和评估计划 (EMEP) 1975-2100 年的硫酸盐沉积情景。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。该模型使用了使用 weather@home2 气候建模平台生成的气候情景以及来自欧洲监测和评估计划 (EMEP) 1975-2100 年的硫酸盐沉积情景。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。该模型使用了使用 weather@home2 气候建模平台生成的气候情景以及来自欧洲监测和评估计划 (EMEP) 1975-2100 年的硫酸盐沉积情景。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。建模结果表明，DOC 的上升趋势可能会在不久的将来（2020-2049 年）继续下去，并且 DOC 浓度水平预计在遥远的未来（2070-2099 年）将趋于稳定。然而，在遥远的未来，DOC 浓度的季节性模式将发生变化，秋季月份干旱后 DOC 会激增。