Изменение климата нарушает естественные приливы и отливы рек

Сезонные колебания речного стока были важны для людей с первых дней существования цивилизации. Например, подъем и падение Нила установили три сельскохозяйственных сезона для древних египтян.

Изменение климата разрушает эти закономерности в северных высоких широтах мира, и это изменение может поставить под угрозу водную безопасность, средства к существованию людей и природные экосистемы, предупреждает новое исследование.

Исследование, опубликованное 29 февраля в журнале Science, является первым, в котором анализируется роль изменения климата в сезонности речного стока по всему миру, исключая при этом прямое вмешательство человека, такое как управление водохранилищами и добыча воды. Было обнаружено, что более чем в одной пятой рек по всему миру, за которыми ведется мониторинг, наблюдаются значительные изменения в сезонном повышении и понижении уровня воды.

«Повышение температуры воздуха коренным образом меняет естественные закономерности речного стока», — сказал в пресс-релизе доктор Хонг Ван, ведущий автор исследования и научный сотрудник Университета Лидса в Великобритании и Южного университета науки и технологий Китая. «Это прямое следствие исторических антропогенных выбросов. Это сигнализирует об устойчивом и значительном уменьшении сезонности речного стока, если температура воздуха продолжит повышаться».

Колебания речного стока играют решающую роль в прогнозируемом цикле наводнений и засух. Исследователи говорят, что ослабление этих пиков и впадин может поставить под угрозу водную безопасность. Например, поскольку более высокие температуры истощают снежные покровы, более ранние сезоны таяния могут привести к несоответствию между уровнем речной воды и потребностями в орошении, что затруднит выращивание сельскохозяйственных культур фермерами.

Также под угрозой находится биоразнообразие.

«Высокие и низкие уровни речного стока в разные сезоны служат жизненно важными сигналами для видов, живущих в воде», — сказала доктор Меган Клаар, соавтор исследования и доцент Университета Лидса. «Многие рыбы используют определенное повышение уровня воды как сигнал, чтобы плыть к местам размножения вверх по течению или к морю. Если у них не будет этих сигналов, они не смогут появиться».

Чтобы понять изменившиеся закономерности в глобальном масштабе, авторы исследования объединили среднемесячные измерения с 10 120 речных гидропостов в период с 1965 по 2014 год с гидрологическим моделированием. Затем они использовали эти данные для разработки обобщенного глобального индекса сезонности.

Их анализ показывает, что речной сток в широтах выше 50-й параллели северной широты теперь гораздо менее подвержен сезонным изменениям, чем раньше, и это напрямую связано с изменением климата.

В частности, согласно исследованию, на 40 процентах речных гидропостов на севере Северной Америки наблюдалось существенное снижение сезонности речного стока, в то время как 19 процентов станций в Европе – в основном в Северной Европе, западной России и Европейских Альпах – сообщили о значительном снижении сезонности речного стока. заметный спад. В прилегающих Соединенных Штатах также наблюдались преимущественно тенденции к снижению сезонных колебаний речного стока, за исключением рек в Скалистых горах и Флориде.

Аналогичные результаты наблюдались в южной Сибири и центральной части Северной Америки со значительным снижением на 32 процентах и ​​18 процентах станций соответственно.

Однако значительное увеличение сезонных колебаний произошло на четверти речных гидропостов на юго-востоке Бразилии, что позволяет предположить, что изменение водного цикла по-разному влияет на некоторые части мира.

Этот сдвиг происходит потому, что более двух третей крупнейших рек мира уже подверглись изменениям в результате деятельности человека, даже без учета воздействия изменения климата. Во всем мире строительство плотин нарушает естественную динамику рек. Изменения в землепользовании, такие как осушение водно-болотных угодий для нужд сельского хозяйства, также влияют на водный баланс экосистем и связанный с ним речной сток.

Исследователи призывают активизировать усилия по адаптации к изменению климата для защиты пресноводных экосистем.

«Мы должны быть очень обеспокоены тем, что нас ждет в будущем, учитывая ускоряющееся изменение климата», — сказал профессор Джозеф Холден из Университета Лидса, который был соавтором исследования.