Ученые обосновали влияние людей на сезонные изменения запасов воды
Исследование ученых американского Университета Брауна впервые показало высокую степень воздействия человека на глобальный водный цикл. Результаты научной работы, опубликованные в журнале Nature, 3 марта разместил сайт научно-технических новостей Phys.org.
В результате исследования выяснилось, что естественные озера и пруды могут изменять свой уровень воды в разное время года в среднем на 0,22 метра, в то время как водохранилища, управляемые человеком — на 0,86 метра. Есть места, где влияние человека еще более значительно.
Например, водохранилища Ближнего Востока имеют уровень воды летом обычно ниже, чем зимой. Объяснения этому — орошение посевов и повышенная потребность населения в питьевой воде. А вот в Скандинавии — наоборот. Зимой там сбрасывают воду для выработки гидроэлектроэнергии для отопления. Таким образом выяснилось, что на Ближнем Востоке, Западе Америки, Индии и юге Африки, изменчивость, приписываемая антропогенному контролю, достигает 90%.
Водохранилища, управляемые человеком, составляют от всех водных объектов небольшой процент, но, как видно из исследования, они в немалой степени оказывают влияние на круговорот воды — на них приходится почти 60% сезонных вариаций запасов воды во всем мире. Это является следствием изменения климата и роста населения, который создает дополнительную нагрузку на ресурсы пресной воды.
Научный сотрудник Стэнфордского университета Сара Кули так резюмировала результаты научного исследования: «Обыватель представляет круговорот воды как чисто естественную систему: дождь и талые снега попадают в реки, которые втекают в океан, где испарение снова запускает весь цикл. Но человек, на самом деле, существенно вмешивается в этот цикл».
Профессор Брауновского университета Лоуренс Смит подтверждает: «Влияние человека на круговорот воды с воздействиями на земной покров и химию атмосферы огромно».
Ученые говорят, что полученное исследование станет основой для наблюдения и изучения глобального гидрологического цикла.
В приводимом исследовании был задействован спутник НАСА, запущенный на орбиту Земли в 2018 году, для измерения различных объектов на поверхности планеты: высоты и толщины ледовых щитов, облаков, высот суши.
На спутнике был размещен новый высокоточный лазерный высотомер ICESat-2, имеющий гораздо большее разрешение (световые импульсы дают точность до 25 миллиметров), чем те инструменты, что использовались для измерения уровня воды в прошлом. Это позволило собрать огромный и точный массив данных, включающий данные по небольшим прудам и водохранилищам.
За почти двухлетний (2018-2020) период сбора данных спутник измерил уровень воды в 227 386 водоемах по всей планете. За каждым водным объектом наблюдали в разное время года, чтобы отслеживать изменения уровня воды. Исследователи сопоставляли наблюдаемые водные объекты с базой данных водохранилищ по всему миру, чтобы определить, какие водные объекты находятся под контролем человека, а какие являются естественными.
Далеко не все страны мира измеряют уровни водных резервуаров и делают эту информацию общедоступной. А потому, в результате исследования, данные подобной точности и масштаба были получены впервые.
Профессор Смит говорит, что спутники будут играть все более важную роль в изучении круговорота воды на Земле. Он считает, что в течение следующих трех лет научный мир будет иметь гораздо лучшее представление о том, что происходит с водой по всей планете. Исследования позволят обеспечивать необходимый уровень безопасности, станут неоценимы для создания трансграничных водных соглашений, как важного инструмента в управлении совместными водными ресурсами, помогут прогнозировать урожайность и многое другое. Смит считает, что человечество находится на пороге нового понимания гидрологии Земли.
