Resursele de apă vor deveni mai puțin predictibile odată cu schimbările climatice

Resursele de apă vor fluctua din ce în ce mai mult și vor deveni din ce în ce mai dificil de prezis până la sfârșitul acestui secol în regiunile dominate de zăpadă din emisfera nordică, potrivit unui nou studiu cuprinzător privind schimbările climatice condus de Centrul Național pentru Cercetare Atmosferică (NCAR), din SUA.

Echipa de cercetare a descoperit că, chiar și în regiunile care continuă să primească aproximativ aceeași cantitate de precipitații, fluxul de apă va deveni mai variabil și mai imprevizibil. Pe măsură ce stratul de zăpadă se retrage, într-un viitor mai cald, și nu reușește să furnizeze scurgeri, cantitatea și sincronizarea resurselor de apă vor deveni din ce în ce mai dependente de episoadele periodice de ploaie, scrie Phys.org.

• În 1816, Pământul nu a avut vară. Ce s-a întâmplat?
• Fundul oceanelor este „un rezervor” de plastic, arată un studiu în premieră

„Cei care gestionează resursele de apă vor sta după capriciul evenimentelor individuale de precipitații, în loc să aibă timp de 4-6 luni pentru a anticipa topirea și scurgerea zăpezii”, a spus Will Wieder, de la NCAR, autor principal al studiului.

„Sistemele de management al apei din regiunile dominate de zăpadă se bazează pe predictibilitatea stratului de zăpadă și a scurgerii, iar o mare parte din această predictibilitate ar putea dispărea odată cu schimbările climatice”, continuă cercetătorul.

Resursele de apă, tot mai greu de prezis

Observațiile arată că stratul de zăpadă deja se topește mai devreme și chiar scade în multe regiuni. Acest declin va deveni atât de pronunțat spre sfârșitul secolului încât cantitatea de apă conținută în stratul de zăpadă la sfârșitul unei ierni medii în anumite părți ale Munților Stâncoși din SUA ar putea scădea cu aproape 80%, au descoperit oamenii de știință.

Studiul avertizează că modificările scurgerilor și ale fluxurilor de apă pot avea un impact de „domino” asupra ecosistemelor care depind de apa din zăpadă. Deși schimbările nu vor fi uniforme în toate regiunile, creșterea numărului de zile fără zăpadă și sezoanele de vegetație mai lungi vor pune stres asupra resurselor de apă, uscând solurile în mai multe zone și sporind riscul de incendiu.

Studiul presupune că emisiile de gaze cu efect de seră vor continua într-un ritm ridicat (un scenariu cunoscut sub numele de SSP3-7.0). Wieder a spus că cele mai severe efecte asupra stratului de zăpadă, a scurgerii și a ecosistemelor ar putea fi probabil evitate dacă societatea ar reduce cu succes emisiile de gaze cu efect de seră.

Ce viitor au resursele de apă?

Oamenii de știință s-au bazat pe un set avansat de simulări pe computer pentru a completa detalii despre viitorul avut de resursele de apă, arătând în ce măsură schimbările de temperatură și de precipitații vor modifica acumularea de zăpadă și modelele de scurgere în emisfera nordică.

Deși cercetările anterioare au analizat impactul schimbărilor climatice asupra disponibilității apei, noul studiu se concentrează pe variabilitatea tot mai mare a resurselor de apă.

Studiul a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Rolul zăpezii

Multe regiuni ale Pământului se bazează pe acumularea de zăpadă din timpul iernii și pe topirea ulterioară din timpul primăverii și al verii pentru reglarea scurgerilor și a debitului.

De ani de zile, totuși, oamenii de știință au avertizat că stratul de zăpadă va deveni mai subțire și se va topi mai devreme, pe măsură ce mai multe precipitații în lunile mai reci cad sub formă de ploaie în loc de zăpadă, iar topirea are loc uneori în timpul iernii în loc de sezonul de scurgere din primăvară.

Pentru a determina modul în care stratul de zăpadă redus va afecta resursele de apă, Wieder și colegii săi au apelat la un model climatic puternic bazat pe NCAR: Modelul Community Earth System, versiunea a doua. Ei s-au bazat pe o bază de date de simulări, recent creată, cunoscută sub numele de CESM2 Large Ensemble, pentru a compara o perioadă trecută (1940–1969) cu o perioadă viitoare (2070–2099).

Simulările au fost efectuate pe supercomputerul Aleph de la Institute for Basic Science din Busan, Coreea de Sud.

Rezultatele studiului

Rezultatele evidențiază măsura în care se vor produce schimbări la scară largă în momentul și amploarea fluxurilor de apă în mare parte din lume până în 2100. Vor exista în medie aproximativ 45 de zile fără zăpadă anual în emisfera nordică, presupunând un nivel ridicat de emisii de gaze cu efect de seră.

Cele mai mari creșteri vor avea loc la latitudini medii, care sunt relativ calde și în regiunile maritime situate la latitudini înalte, care sunt influențate de modificările gheții marine.

Multe regiuni care se bazează cel mai mult pe relațiile previzibile dintre stratul de zăpadă și scurgeri vor experimenta cea mai mare pierdere a predictibilității din cauza unei scăderi accentuate a scurgerilor de primăvară. Aceste regiuni includ Munții Stâncoși, Arctica canadiană, estul Americii de Nord și Europa de Est. Autorii avertizează că acest lucru va complica substanțial gestionarea resurselor de apă dulce, atât pentru societate, cât și pentru ecosisteme.

„O cursă cu predictibilitatea”

„Suntem într-o cursă cu predictibilitatea când vine vorba de fluxuri deoarece încercăm să ne îmbunătățim prognozele prin date, modele și înțelegere fizică mai bune, dar aceste eforturi sunt anulate de dispariția rapidă a celui mai bun predictor al nostru: zăpada”, a spus Flavio Lehner, profesor de științe ale pământului și atmosferei la Universitatea Cornell și coautor al studiului.

„Ar putea fi o cursă pe care o vom pierde, dar încercăm să o câștigăm și de aceea trebuie să studiem aceste subiecte”, a adăugat profesorul.

Zăpada este importantă pentru a putea prognoza resursele de apă

Deși scurgerea redusă va duce la condiții de sol mai uscate pe timp de vară în mare parte din emisfera nordică, simulările au arătat că anumite regiuni, printre care Asia de Est, Himalaya și nord-vestul Americii de Nord, își vor menține umiditatea solului datorită precipitațiilor crescute.

„Măsurătorile legate de zăpadă sunt esențiale pentru a gestiona resursele de apă”, a spus Keith Musselman, hidrolog la Universitatea din Colorado Boulder și coautor al studiului.

„În timp ce agențiile de utilități și lucrări civile planifică noi rezervoare și alte infrastructuri pentru a se adapta la un climat în schimbare, trebuie să răspundem întrebărilor de cercetare de bază pe care ne-am bazat de mult timp despre caracteristicile schimbătoare ale stratului de zăpadă de iarnă și debitul care rezultă din acesta”, a încheiat Musselman.

Vă recomandăm să citiți și:

Erupțiile vulcanice ar putea fi prezise mai ușor cu ajutorul unui algoritm

„Evoluția ne păcălește de peste 100 de ani”. Majoritatea arborilor noștri evolutivi ar putea fi greșiți

Ce forțe controlează creșterea munților? Un studiu dezvăluie cheia unei dileme de lungă durată

Reducerea poluării aerului ne-ar putea ajuta să hrănim mai ușor omenirea