Наряду с потеплением климата и активизацией человеческой деятельности в последнее время запасы воды в глобальных бассейнах, не имеющих выхода к морю, значительно сократились. Новое исследование показывает, что это снижение усугубило местный дефицит воды и вызвало потенциальное повышение уровня моря.
Исследование «Недавнее глобальное сокращение запасов воды в Эндорейском бассейне» было проведено группой ученых из шести стран и опубликовано в текущем выпуске журнала Nature Geoscience.
«Водные ресурсы крайне ограничены во внутренних районах континента, где речной сток не достигает океана. С научной точки зрения эти регионы называются бессточными бассейнами», - сказал Джида Ванг, географ Канзасского государственного университета и ведущий автор исследования.
«За последние несколько десятилетий мы наблюдаем все больше свидетельств возмущений эндорейского водного баланса», - сказал Ван, доцент кафедры географии. «Это включает, например, высыхающее Аральское море, истощающийся водоносный горизонт Аравии и отступающие евразийские ледники. Эти данные побудили нас задаться вопросом: подвергается ли общий запас воды в глобальной бессточной системе, составляющий примерно одну пятую континентальной поверхности, чистый спад?"
Используя гравитационные наблюдения со спутников НАСА/Немецкого аэрокосмического центра по восстановлению гравитации и климатическому эксперименту, или GRACE, Ван и его коллеги количественно оценили чистую потерю воды в глобальных эндорейских бассейнах примерно в 100 миллиардов тонн воды в год с момента запуска. текущего тысячелетия. Это означает, что водная масса, эквивалентная пяти Великим Соленым озерам или трем озерам Мидс, уходит каждый год из засушливых эндорейских регионов.
Удивительно, но этот объем эндорейской потери воды вдвое превышает скорость одновременных изменений воды на оставшейся части суши, за исключением Гренландии и Антарктиды, сказал Ван. В отличие от эндорейских бассейнов, остальные регионы являются экзорейскими, что означает, что речной сток, исходящий из этих бассейнов, впадает в океан. Экзорейские бассейны составляют большую часть континентальной поверхности и являются домом для многих величайших рек мира, таких как Нил, Амазонка, Янцзы и Миссисипи..
Ванг отметил, что признаки изменения запасов воды в экзорейских бассейнах напоминают некоторые заметные колебания климатической системы, такие как Эль-Ниньо и Ла-Нинья в многолетних циклах. Однако потеря воды в эндорейских бассейнах, по-видимому, менее чувствительна к такой краткосрочной естественной изменчивости. Этот контраст может свидетельствовать о глубоком влиянии долгосрочных климатических условий и непосредственного управления водными ресурсами человеком, такого как отвод рек, строительство дамб и забор подземных вод, на водный баланс в засушливых внутренних районах.
Эта эндорейская потеря воды имеет двойное значение, по мнению исследователей. Это не только усугубляет нехватку воды в засушливых эндорейских регионах, но также может способствовать серьезному глобальному экологическому беспокойству: повышению уровня моря. Повышение уровня моря является результатом двух основных причин: теплового расширения морской воды в результате повышения глобальной температуры и притока массы воды в океан.
«Гидросфера в массе сохраняется», - сказал Чуньцяо Сун, исследователь из Нанкинского института географии и лимнологии Китайской академии наук и один из ведущих авторов исследования. «Когда запасы воды в эндорейских бассейнах находятся в дефиците, уменьшенная масса воды не исчезает. Она была перераспределена в основном за счет потока пара в экзорейскую систему. Как только эта вода больше не имеет выхода к морю, она может повлиять на баланс уровня моря.."
Несмотря на 14-летний период наблюдений, эндорейская потеря воды равна дополнительному повышению уровня моря на 4 миллиметра, как показало исследование. Исследователи заявили, что это влияние нетривиально. На его долю приходится примерно 10 процентов наблюдаемого повышения уровня моря за тот же период; по сравнению с почти половиной одновременных потерь горных ледников, за исключением Гренландии и Антарктиды; и соответствует полному вкладу глобального потребления подземных вод.
«Мы не утверждаем, что недавняя бессточная потеря воды полностью ушла в океан», - сказал Ёсихидэ Вада, заместитель директора программы по водным ресурсам Международного института прикладного системного анализа в Австрии и соавтор исследования. изучение. «Вместо этого мы показываем перспективу того, насколько значительной была недавняя бессточная потеря воды. Если она сохранится, например, за десятилетие, излишек воды, добавленный к экзорейной системе, может означать важный источник повышения уровня моря».
Сочетая многоцелевые спутниковые наблюдения и гидрологическое моделирование, Ван и его коллеги объяснили эту глобальную эндорейскую потерю воды сопоставимым вкладом с поверхности, такой как озера, водохранилища и ледники, а также с влажностью почвы и водоносных горизонтов.
«Однако такие сопоставимые потери представляют собой совокупность различных региональных различий», - сказал Ван. «В бессточной Центральной Евразии, например, около половины потерь воды приходится на поверхность, особенно на крупные конечные озера, такие как Аральское море, Каспийское море и озеро Урмия, а также на отступающие ледники в высокогорной Азии."
Хотя отступление ледников было реакцией на потепление, потери воды в конечных озерах были комбинированным результатом метеорологических засух и длительного отвода воды из питающих рек.
По словам исследователей, в чистой потере воды в эндорейской Сахаре и Аравии преобладал неустойчивый забор подземных вод. В эндорейской Северной Америке, включая Большой бассейн США, вызванная засухой потеря влаги в почве, вероятно, была причиной большей части региональной потери воды. Несмотря на меньшую степень, потери поверхностных вод в Большом Соленом озере и Солтон-Си составляли значительные 300 миллионов тонн в год, что частично было вызвано добычей полезных ископаемых и ирригацией на основе отвода..
Потери воды из бессточных бассейнов мира являются еще одним примером того, как изменение климата еще больше иссушает и без того сухие засушливые и полузасушливые регионы земного шара. Между тем деятельность человека, такая как истощение грунтовых вод, значительно ускоряет этот процесс. высыхание», - сказал Джей Фамильетти, директор Глобального института водной безопасности, Канада 150 исследовательского отдела в области гидрологии и дистанционного зондирования в Университете Саскачевана, Канада, и соавтор исследования.
Ванг сказал, что команда хочет поделиться тремя выводами из своего исследования.
«Во-первых, запасы воды в эндорейской системе, хотя и ограниченные по общей массе, могут доминировать над тенденцией запасов воды на всей поверхности суши в течение, по крайней мере, десятилетнего периода времени», - сказал Ван. «Во-вторых, недавняя бессточная потеря воды менее чувствительна к естественной изменчивости климатической системы, что предполагает возможную реакцию на долгосрочные климатические условия и управление водными ресурсами человеком.
«В-третьих, такая потеря воды в эндорейской системе имеет двойное влияние: как на региональную устойчивость водных ресурсов, так и на глобальное повышение уровня моря», - сказал он. «Эти сообщения подчеркивают недооцененную важность эндорейских бассейнов в круговороте воды и необходимость лучшего понимания изменений запасов воды во внутренних районах мира».