«В нашем исследовании был задан вопрос, каким будет влияние изменения климата на пополнение запасов подземных вод в западных США в ближайшем будущем, 2021-2050 гг., И в далеком будущем, 2070-2100 гг.», — сказал первый автор Ревати Нираула. Исследование было частью его докторской работы в Отделении гидрологии и атмосферных наук UA.Новое исследование охватывает весь Запад США, от штатов Высокие равнины до побережья Тихого океана, и дает первый подробный взгляд на то, как подпитка подземных вод может измениться в результате изменения климата, сказал старший автор Томас Мейкснер, профессор UA и младший руководитель отдела гидрологии. и атмосферные науки.«В южном регионе западной части США будет наблюдаться сокращение пополнения запасов подземных вод, а в северном регионе западной части США — увеличение», — сказал Нираула, ныне старший научный сотрудник Техасского института прикладных исследований окружающей среды. в Государственном университете Тарлтона в Стивенвилле, штат Техас.
Авторы отмечают, что грунтовые воды являются важным источником пресной воды, особенно на Западе, и часто используются для восполнения нехватки поверхностных вод во время засух. Во многих районах Запада откачка грунтовых вод в настоящее время превышает объем подпитки грунтовых вод.
"Те части Запада, которые уже испытывают дефицит водных ресурсов — Аризона, Нью-Мексико, Высокие равнины Техаса, южная часть Центральной долины — для тех мест, которые уже испытывают проблемы, изменение климата приведет к ужесточению винты ", сказал Мейкснер.Нираула сказал: «2021 год довольно близок, поэтому нам нужно начать действовать прямо сейчас. На индивидуальном уровне и уровне водного хозяйства мы можем многое сделать».
Исследователи проверили, как прогнозы будущих осадков и температуры будут взаимодействовать с такими аспектами поверхности земли, как растительность и тип почвы, чтобы повлиять на пополнение запасов подземных вод в течение двух временных интервалов: 2021-2050 и 2071-2100 гг.Хотя в целом засушливые районы станут суше, а влажные — более влажными при изменении климата, новое исследование показывает, что будущие изменения в пополнении запасов подземных вод более сложны.«Изменения в пополнении запасов не обязательно отражаются на изменениях количества осадков даже в очень локальном масштабе», — сказал Мейкснер. «Геология и экология ландшафта имеют значение».
Документ "Каким образом могут восполнить изменения при прогнозируемом изменении климата в западной части США?" опубликовано в октябре в журнале Geophysical Research Letters. Список авторов находится внизу этого выпуска. Исследование финансировалось Центром Джона Уэсли Пауэлла Геологической службы США и Национальным научным фондом.
Поскольку различные климатические режимы на Западе по-разному влияют на восполнение запасов, команда разделила Запад на пять гидроклиматических регионов: юг (Техас, Оклахома и Канзас), юго-запад (Юта, Колорадо, Аризона и Нью-Мексико), запад (Калифорния и США). Невада), северо-запад (Вашингтон, Орегон и Айдахо) и северные штаты Скалистых гор и равнин (Монтана, Вайоминг, Северная Дакота, Южная Дакота и Небраска).
Для оценки пополнения подземных вод за базовый период 1971-2000 гг. Исследователи использовали модель, известную как VIC (переменная инфильтрационная способность). Информация от VIC доступна для всех соседних США по сетке со стороной около 7,5 миль (12 км).
В дополнение к температуре и осадкам, оценки пополнения подземных вод VIC учитывают поверхность земли, растительность и тип почвы в конкретном месте. Эти факторы влияют на то, испаряется ли вода на ландшафте, стекает или впитывается в землю и пополняет водоносный горизонт.
Для прогнозов будущей температуры и осадков в ближайшем будущем (2021-2050) и далеком будущем (2071-2100) исследователи использовали 11 различных моделей глобального климата. Затем ученые включили будущие климатические оценки из каждой из 11 моделей в модель VIC, чтобы создать прогнозируемые сценарии пополнения запасов подземных вод.Для каждого региона и периода времени исследователи сравнили прогнозируемую подпитку подземных вод с подпиткой в 1971–2000 годах.
В ближайшем будущем большинство моделей прогнозируют, что подпитка увеличится в северном регионе Скалистых гор и равнин. Модели согласились с тем, что подпитка подземных вод уменьшится в западных и юго-западных регионах.
Для южного и северо-западного регионов прогнозы были более неопределенными и соответственно уменьшились и увеличились.Авторы пишут, что разница между прогнозами пополнения запасов от 11 моделей глобальных изменений отражает разницу в будущих региональных осадках, которые прогнозируются моделями.По словам Мейкснера, это новое исследование дает общую картину того, как изменение климата может повлиять на пополнение запасов подземных вод в будущем.«Подземные воды представляют собой банк.
Мы можем хранить воду от десятилетия до десятилетия и, возможно, от тысячелетия к тысячелетию, но когда мы берем изъятие из этого банка, мы должны надеяться, что есть депозиты, восполняющие наш изъятие», — сказал Мейкснер. «Если нет месторождений, компенсирующих водозабор, в будущем у нас будет меньше воды, чтобы решать проблемы с водными ресурсами».По словам Мейкснера, управление подземными водами сейчас и в будущем — это роль руководства и политики.
«Будущее говорит о том, что подпиток будет меньше. Это не значит, что вы осушаете водоносные горизонты», — сказал Мейкснер. «Осушаем ли мы водоносные горизонты, это решение руководства».