Гидрологи заглядывают в прошлое на столетия, чтобы лучше понять все более неопределенное будущее водных ресурсов.
Исследуя многовековые годичные кольца деревьев в Межгорном Западе, исследователи из Университета штата Юта извлекают данные о ежемесячных трендах речного стока за периоды задолго до начала 1900-х годов, когда начались зарегистрированные наблюдения.
Их результаты были опубликованы 6 января в Журнале гидрологии и впервые показывают, что ежемесячные данные о реке могут быть реконструированы из годовых хронологий годичных колец, некоторые из которых датируются 1400-ми годами.
«Связав годичные кольца деревьев и поток за последние 100 лет, когда мы записывали наблюдения, мы можем использовать деревья в качестве инструмента для измерения стока задолго до того, как на реках появились водомеры», - сказал доктор Джеймс Стагге из УрГУ. гидролог и инженер-строитель, руководивший исследованиями. «Наше исследование делает еще один шаг вперед и использует различные виды деревьев и местоположения для реконструкции месячного стока, а не годового стока».
Знание ежемесячного речного стока, объясняют авторы, является ключом к принятию более обоснованных решений об использовании и управлении водными ресурсами. В Юте и во всем мире население в засушливом климате зависит от сезонных и часто непостоянных поставок воды для сельского хозяйства и городских нужд.
«Одна точка данных в год дает очень ограниченную картину», - сказал соавтор доктор Дэвид Розенберг, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии в УрГУ. «Решения по управлению водными ресурсами принимаются гораздо чаще, чем раз в год. Руководителям водных ресурсов приходится принимать решения каждый месяц, каждую неделю, а иногда и каждый день».
Чтобы восполнить недостающие месячные данные, Стагге и его соавторы построили модель, которая реконструирует месячный сток для трех рек в Северной Юте. Реконструкции доступны для общественности на https://www.paleoflow.org и показывают ежемесячные стоки, начиная с 1605 года для реки Логан и вплоть до 1400 года для рек Беар и Вебер.
Команда использовала хронологию годичных колец семи видов, выбранных из различных местоположений и высот. Стагге говорит, что разные виды деревьев на разных высотах реагируют на смену времен года в разное время года и немного по-разному, фиксируя уникальные части сезонного потока. Модель перекрывает хронологию годичных колец и объединяет годовую информацию о стоке и климатические данные, чтобы получить оценку ежемесячного стока.
«Теперь мы можем перейти к месячной шкале и уловить сезонные закономерности в речном потоке», - сказал Стагге.«Именно сезонность определяет засуху, то, как наполняются водохранилища и когда возникает нехватка воды. Теперь, когда у нас есть этот метод, мы можем приступить к изучению того, что серьезные засухи за последние 600 лет будут означать для сегодняшнего водоснабжения».