Экологи отмечают рост продолжительности и серьезности гидрологических засух в разных регионах Земли за последние десятилетия. Для предотвращения последствий таких климатических кризисов необходимы точные прогнозы. С этой целью американские ученые смоделировали несколько вариантов развития засух до 2100 года.
Авторы нового исследования применили сюжетный подход для определения наиболее вероятного образования засух в будущем. В отличие от классических способов прогнозирования изменений климата, он учитывает физические процессы, которые происходят на стыке водной поверхности, суши и атмосферы.
«Мы используем сюжетный подход для оценки трех особенностей изменения климата от засухи, которые оказывают влияние на водные ресурсы: увеличение частоты многолетних засух, усиление тяжести засух и сезонные сдвиги во времени засухи в сочетании с изменениями в поверхностном стоке дождевой воды», — отметили ученые в своей работе.
Гидрологическая засуха возникает, когда запасы воды в таких источниках, как озера и водохранилища, падают ниже порогового уровня, необходимого для поддержания жизнедеятельности в регионе.
В результате исследователи выделили пять возможных сценариев возникновения засух в разных регионах планеты, которые зависят от количества выбросов парниковых газов в атмосферу. При высоких уровнях выбросов наиболее вероятно, что поверхностный сток воды сократится на 62%, а многолетние засухи станут заметно чаще.
Если выбросов парниковых газов станет чуть меньше, чем в первом варианте, то частота засух, возможно, не изменится, но их интенсивность вырастет: переносить такие периоды людям, животным и растениям станет намного сложнее.
При более благоприятном сценарии изменений в стоке воды не предвидится, но изменятся сезонные сдвиги недостатка влаги. Этот вариант более вероятен для северных широт.
В четвертом варианте развития событий также нет изменений в стоке поверхностной воды, но засухи все равно станут более частыми, хотя будут происходить реже, чем при первом варианте.
Самый положительный сценарий ожидается, если человечество значительно сократит выбросы углекислого газа в атмосферу. Тогда сток дождевой воды на сушу будет больше, чем сейчас, однако время наступления сезонных засух все же изменится.
Результаты этого исследования позволят предвидеть изменения климата на Земле, а значит, подготовиться к ним или попытаться их предотвратить, например, снизив количество вредных выбросов в атмосферу, воду и землю.
Отметим, что все вышеприведенные сценарии сформулированы на основе моделирования, а не каких-либо эмпирических данных. Те показывают другую картину: за период глобального потепления количество и сила засух не изменились. Более того, в прошлом, в периоды такого же высокого уровня СО2, какой прогнозируют в 2100 году в случае максимальных выбросов, гидрологические засухи не наблюдались. Напротив, 120 тысяч лет назад, когда было так же тепло, как будет в конце века, площадь пресноводных водоемов в мире была намного больше.
Научная статья опубликована в журнале Advancing Earth and Space Science.