Новые исследования показывают, что изменение климата меняют сезонные речные потоки в крайних северных регионах Америки, России и Европы, создавая риски для водной безопасности и природных экосистем, сообщает «scitechdaily».
Группа ученых во главе с Университетом Лидса проанализировала исторические данные речных гидрометрических станций по всему миру и обнаружила, что 21% из них показали значительные изменения в сезонном подъеме и падении уровня.
В исследовании использовались основанные на данных реконструкции и современное моделирование, чтобы показать, что речной сток в настоящее время гораздо реже меняется в зависимости от времени года в широтах выше 50° северной широты, чем раньше, и что это может быть напрямую связано с изменениями климата.
До сих пор данные, свидетельствующие о том, что изменение климата оказало влияние на сезонность речного стока, ограничивались местными исследованиями или явно не учитывали влияние изменения климата.
В этом исследовании команда использовала среднемесячные измерения речного стока с 10 120 гидрометрических станций в период с 1965 по 2014 год.
Впервые в истории они смогли исключить прямое вмешательство человека, такое как управление водохранилищами или добыча воды, чтобы показать, что повсеместное сокращение сезонности речного стока было вызвано изменением климата.
Результаты исследования, которое финансировалось университетом Лидса и Южным университетом науки и техники в Китае, недавно были опубликованы в журнале Science.
Ведущий автор исследования Хонг Ван, доктор философии из Университета Лидса и Южного университета науки и техники в Китае, сказал: “Наши исследования показывают, что повышение температуры воздуха коренным образом изменяет естественные закономерности речного стока.
"Тревожным аспектом этого изменения является наблюдаемое ослабление сезонности речного стока, и что это является прямым следствием климатических изменений. Это сигнализирует об устойчивом и значительном уменьшении сезонности речного стока, если температура воздуха будет продолжать повышаться"”.
Деятельность человека изменяет структуру речного стока во всем мире, как непосредственно через регулирование стока, такое как водохранилища, так и косвенно через изменение землепользования. Более двух третей мировых рек уже были изменены человеком.
Параллельно идёт воздействие климата на температуру воздуха, осадки, влажность почвы и таяние снега.
Сезонность речного стока играет решающую роль в прогнозируемом цикле наводнений и засух. Ослабление этих пиков и падений может угрожать водной безопасности и пресноводному биоразнообразию.
Например, значительная часть ранней талой воды, образующейся в результате таяния снежного покрова, может быстро стекать в океаны и поэтому быть недоступной для использования человеком.
Ослабление сезонности речного стока – например, из-за снижения уровня воды весной и в начале лета в районах таяния снега - также может оказать влияние вниз по течению на прибрежную растительность и организмы, обитающие в самой реке.
В северной части Северной Америки исследователи обнаружили, что 40% из 119 наблюдаемых станций показали значительное снижение сезонности речного стока. Аналогичные результаты наблюдались и в Южной Сибири: 32% станций показали значительное снижение.
Аналогичная картина наблюдалась и в Европе: 19% речных гидрометрических станций испытывали значительное сокращение – в основном в Северной Европе, Западной России и Европейских Альпах.
Кроме того, регионы в сопредельных Соединенных Штатах (нижние 48 штатов Северной Америки, включая округ Колумбия) показали преимущественно снижающиеся тенденции сезонности речного стока в целом, за исключением рек в Скалистых горах и Флориде.
В центральной части Северной Америки исследование показало значительное снижение сезонности речного стока на 18% станций.
Напротив, исследователи обнаружили значительное увеличение сезонности речного стока на 25% гидрометрических станций на юго-востоке Бразилии, что свидетельствует о том, что изменения в круговороте воды оказывают различное влияние в некоторых частях мира.
Доктор Меган Клаар, адъюнкт-профессор географической школы Лидского университета, была соавтором исследования. Она сказала: "максимумы и минимумы речного стока в разные сезоны служат жизненно важными сигналами для видов, живущих в воде.
“Например, многие рыбы используют определенное увеличение воды в качестве сигнала, чтобы бежать в свои места размножения вверх по течению или к морю. Если у них не будет этих сигналов, они не смогут размножаться.
В исследовании делается вывод о необходимости ускорения усилий по адаптации к климату для защиты пресноводных экосистем путем управления потоками, чтобы попытаться воссоздать некоторые из природных систем и процессов, которые утрачиваются.
Профессор Джозеф Холден курировавший исследования Хон Вана, добавил: "Многие опасения основаны на том, что изменение климата будет делать в будущем, но наши исследования сигнализируют о том, что это происходит сейчас и что повышение температуры воздуха приводит к огромным изменениям в речном стоке.
“Мы должны быть очень обеспокоены тем, что ждет нас в будущем, учитывая ускоряющееся изменение климата, и начать думать о стратегиях смягчения последствий и планировании адаптации, чтобы смягчить будущее ослабление сезонного речного стока, особенно в таких местах, как Западная Россия, Скандинавия и Канада”.