Люди довели круговорот пресной воды на Земле до критической точки

Новые исследования показывают, что мировой круговорот пресной воды претерпел значительные изменения, значительно отойдя от условий, наблюдавшихся до индустриализации, сообщает «scitechdaily».

Недавнее исследование, посвященное глобальным ресурсам пресной воды, показывает, что действия человека значительно изменили круговорот пресной воды на планете, вызвав изменения, которые намного превышают условия, существовавшие до индустриализации.

Исследование показывает, что обновленная планетарная граница изменения пресной воды была преодолена к середине двадцатого века. Другими словами, за прошедшее столетие люди вывели пресноводную систему Земли далеко за пределы стабильных условий, существовавших до индустриализации.

Это первый случай, когда изменение глобального водного цикла оценивалось в течение столь длительного периода времени с использованием соответствующих исходных данных.

Результаты, опубликованные в Nature Water, показывают, что антропогенное воздействие, такое как строительство плотин, крупномасштабная ирригация и глобальное потепление, изменило ресурсы пресной воды до такой степени, что их способность регулировать жизненно важные экологические и климатические процессы находится под угрозой.

Международная исследовательская группа рассчитала месячный сток ручья и влажность почвы с пространственным разрешением примерно 50×50 километров, используя данные гидрологических моделей, которые объединяют все основные воздействия человека на круговорот пресной воды. В качестве базовой линии они определили условия в доиндустриальный период (1661-1860). Затем они сравнили индустриальный период (1861-2005) с этой базовой линией.

Их анализ выявил увеличение частоты исключительно сухих или влажных условий – отклонений в стоке ручьев и влажности почвы. С начала 20-го века отклонения от сухого и влажного климата постоянно наблюдались на значительно больших площадях, чем в доиндустриальный период. В целом, глобальная площадь суши, испытывающая отклонения, почти удвоилась по сравнению с доиндустриальными условиями.

«Мы обнаружили, что исключительные условия сейчас встречаются гораздо чаще и широко распространены, чем раньше, что наглядно демонстрирует, как действия человека изменили состояние глобального круговорота пресной воды», - говорит Вили Виркки, докторант-исследователь из Университета Аалто и один из ведущих авторов статьи.

Поскольку анализ проводился с высоким пространственным и временным разрешением, исследователи могли изучить географические различия в отклонениях. Исключительно сухие условия стока рек и увлажнения почвы стали более частыми во многих тропических и субтропических регионах, в то время как во многих бореальных и умеренных регионах наблюдалось увеличение исключительно влажных условий, особенно с точки зрения влажности почвы. Эти закономерности соответствуют изменениям, наблюдаемым в доступности воды из-за изменения климата.

Во многих регионах с долгой историей землепользования и ведения сельского хозяйства человеком наблюдались более сложные закономерности. Например, в бассейнах рек Нил, Инд и Миссисипи наблюдались исключительно сухие условия стока и повышенной влажности почвы, что указывает на изменения, вызванные ирригацией.

«Использование метода, который был бы последовательным и сопоставимым по гидрологическим переменным и географическим масштабам, имеет решающее значение для понимания биофизических процессов и действий человека, которые приводят к изменениям, которые мы наблюдаем в пресной воде», - объясняет Миина Поркка, которая руководила исследованием в Аалто до перехода в Университет Восточной Финляндии.

Обладая таким всеобъемлющим представлением об изменениях в стоке ручьев и влажности почвы, исследователи лучше подготовлены к изучению причин и последствий изменений в круговороте пресной воды.

Более детальное понимание этой динамики могло бы помочь в разработке политики по смягчению причиняемого ущерба, но нашим непосредственным приоритетом должно быть снижение антропогенной нагрузки на системы пресной воды, которые жизненно важны для жизни на Земле.