Снег — важный сезонный источник воды, в основном вокруг больших горных цепей. С возвышенностей снеготаяние постепенно переходит в низины в течение весеннего и летнего вегетационного периода, когда человеческий спрос достигает пика. Но глобальное потепление нарушает этот удобный баланс.
Исследования показывают, что во многих районах больше зимних осадков выпадает в виде дождя, а не снега, и смывается непосредственно; снег, который действительно падает, оседает на все более высоких возвышенностях и тает раньше. Новое исследование оценивает потенциал снега для удовлетворения нынешних потребностей человека как в текущем, так и в прогнозируемом климате, принимая во внимание как погодные тенденции, так и население.«Снег важен, потому что он формирует свой собственный резервуар.
Но последствия уменьшения снежного покрова не одинаковы для всех мест — это также функция от того, где и когда людям нужна вода», — сказал ведущий автор Джастин Манкин, научный сотрудник Институт Земли Колумбийского университета, основанный совместно с обсерваторией Земли Ламонта-Доэрти и входящим в ее состав Институтом космических исследований имени Годдарда НАСА. «Управляющим водными ресурсами во многих местах, возможно, потребуется подготовиться к миру, в котором больше не существует снежного резервуара». Исследование опубликовано в журнале Environmental Research Letters.
По мере потепления мира ученые наблюдают уменьшение накопления снега во многих регионах, и ожидается, что эта тенденция сохранится. Когда-то вечные снежные поля исчезают в Скалистых горах от Колорадо до северной Монтаны, а также в Гималаях и других областях.
Недавнее исследование показало, что в этом году снежный покров в Калифорнии, которая страдает от непрекращающейся засухи и длительного потепления, достиг самого низкого уровня за 500 лет.Манкин и его соавторы рассчитали возможные будущие эффекты, основываясь на том, сколько людей потребляют воду от таяния снега. Они рассмотрели 421 водосборный бассейн в северном полушарии, объединив несколько климатических моделей с существующими моделями водопользования и демографическими данными. На основе этих данных они выявили 97 бассейнов, которые в настоящее время обслуживают около 2 миллиардов человек, которые зависят от таяния снегов, и вероятность их снижения составляет не менее двух третей с учетом нынешней потребности в воде.
Далее исследователи сосредоточили внимание на 32 из этих бассейнов с наибольшим населением — в совокупности около 1,45 миллиарда человек — где нынешнее таяние снега удовлетворяет значительную часть потребностей человека. Они наиболее чувствительны к любым изменениям, и им больше всего угрожает опасность.
Среди них бассейны северной и центральной Калифорнии, где выращивается большая часть продукции США; бассейны рек Колорадо и Рио-Гранде, которые обслуживают большую часть американского Запада и северной Мексики; бассейн Атласа в Марокко; бассейн Эбро-Дуэро, который питает водой Португалию, большую часть Испании и юга Франции; и ряд бассейнов, охватывающих восточную Италию, южные Балканы, несколько стран Кавказа и северную Турцию.Также в списке находится нестабильный бассейн Шатт-эль-Араб, по которому талая вода с гор Загрос направляется в Ирак, Сирию, восточную Турцию, северную Саудовскую Аравию и восточный Иран. Исследования показывают, что потепление климата уже привело к уменьшению количества осадков и увеличению испарения на большей части восточного Средиземноморья и Ближнего Востока, а исследование, проведенное ранее в этом году, показало, что распространяющаяся гражданская война, охватившая регион, отчасти была вызвана рекордной засухой 2006-2010 годов.
Исследование сосредоточено только на человеческих источниках воды, но отсутствие снежного покрова может иметь более широкие экологические последствия. На американском Западе землеустроители опасаются, что лесные пожары, незатухающие от снега, могут начаться раньше в этом году, а источники пищи для гнездящихся птиц могут иссякнуть в конце лета. Местная форель зависит от постоянного притока холодной воды летом, поэтому некоторые виды могут оказаться на грани исчезновения.Новости не всегда плохие.
По прогнозам, на большей части территории Северной Америки, Северной Европы, России, Китая и Юго-Восточной Азии одни только осадки будут удовлетворять потребности людей. Многие изменчивые факторы могут повлиять на предложение и спрос на воду, поэтому прогнозы содержат большую неопределенность; в крупных регионах модели показывают, что изменение климата с такой же вероятностью приведет к увеличению водоснабжения, как и к его уменьшению, в виде более сильных сезонных дождей.
Учитывая все обстоятельства, запасы могут остаться примерно такими же в бассейнах Индии и Ганга, где проживает около 1 миллиарда человек. Это также верно в отношении Хуай, суббассейна Желтой реки в Китае, с нынешним населением более 130 миллионов человек. И, по крайней мере, временно, ускоренное таяние ледников в Гималаях и отдаленных районах может фактически увеличить водоснабжение больших территорий, включая страны Центральной Азии, такие как Узбекистан и Казахстан.
«Менеджеры должны быть готовы к возможности сокращения запасов снеговой воды на несколько десятилетий», — сказал Манкин. «Но в то же время они могут иметь большое увеличение на несколько десятилетий. Оба этих результата полностью соответствуют миру с глобальным потеплением».Йошихиде Вада, исследователь из Утрехтского университета Нидерландов, изучающий глобальные водные ресурсы, сказал, что в исследовании содержится «убедительный аргумент» о том, что «изменение климата добавит еще один фактор стресса для многих регионов», где нехватка воды уже является проблемой.
Он сказал, что это будет особенно актуально в полузасушливых районах, где орошение дополняется сокращением запасов грунтовых вод. Во всяком случае, исследование может недооценить некоторые риски, предполагает он, потому что оно не учитывает прогнозируемый рост населения.
То, что Манкин называет «неустранимой краткосрочной неопределенностью» во многих прогнозах, поставит менеджеров по водным ресурсам перед вопросом, делать ли крупные инвестиции в инфраструктуру или нет. Некоторые районы могут компенсировать уменьшение таяния снега за счет расширения резервуаров для хранения или откачки дополнительных грунтовых вод. Но Вада говорит, что водохранилища настолько дороги, что многие районы могут не позволить себе их. И у грунтовых вод есть пределы; в некоторых частях Калифорнии фермеры накачивают так много воды, что поверхность суши заметно опускается — тенденция, которая, вероятно, не может сохраняться более нескольких десятилетий.
Вада говорит, что более эффективные методы орошения, повторное использование воды и переход на менее водоемкие культуры могут быть более реалистичными решениями.