Вчені відкривають нові зміни в глобальному кругообігу води

У нещодавно опублікованій статті вчені NASA використовують майже 20-річні спостереження, щоб показати, що глобальний кругообіг води змінюється безпрецедентними способами. Більшість цих змін спричинені такими видами діяльності, як сільське господарство, і можуть мати вплив на екосистеми та управління водними ресурсами, особливо в певних регіонах.

«Завдяки асиміляції даних ми встановили, що втручання людини в глобальний кругообіг води є більш значущим, ніж ми думали», — сказав Суджай Кумар, науковий співробітник Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд, і співавтор статті, опублікованої в Праці Національної академії наук.

Ці зміни мають наслідки для людей у ​​всьому світі. Практики управління водними ресурсами, такі як проектування інфраструктури для повеней або розробка індикаторів посухи для систем раннього попередження, часто базуються на припущеннях, що кругообіг води коливається лише в певному діапазоні, сказав Ваншу Ні, науковий співробітник NASA Goddard і провідний автор книги папір.

«Це може бути несправедливим для деяких регіонів», — сказав Ні. «Ми сподіваємося, що це дослідження послужить орієнтиром для покращення того, як ми оцінюємо мінливість водних ресурсів і плануємо стале управління ресурсами, особливо в районах, де ці зміни найбільш значні».

Одним із прикладів впливу людини на кругообіг води є Північний Китай, який переживає постійну посуху. Але рослинність у багатьох районах продовжує процвітати, частково тому, що виробники продовжують зрошувати свої землі, відкачуючи більше води зі сховищ підземних вод, сказав Кумар. Такі взаємопов’язані втручання людини часто призводять до комплексного впливу на інші змінні водного циклу, такі як евапотранспірація та стік.

Ні та її колеги зосередилися на трьох різних видах зсувів або змін у циклі: по-перше, тенденція, така як зменшення води в резервуарі підземних вод; по-друге, зміна сезонності, як типовий вегетаційний період, що починається раніше в році, або раннє танення снігу; і по-третє, зміна екстремальних подій, таких як «100-річні повені», що відбуваються частіше.

Вчені зібрали дані дистанційного зондування з 2003 по 2020 роки з кількох різних супутникових джерел NASA: супутник місії Global Precipitation Measurement для даних опадів, набір даних про вологість ґрунту з Ініціативи зі зміни клімату Європейського космічного агентства та супутники Gravity Recovery і Climate Experiment для наземних дані про зберігання води. Вони також використовували продукти із супутникового приладу спектрорадіометра середньої роздільної здатності, щоб надати інформацію про стан рослинності.

«Ця стаття об’єднує кілька років зусиль нашої команди з розробки можливостей аналізу супутникових даних, що дозволяє нам точно симулювати континентальні потоки води та запаси води по всій планеті», — сказав Аугусто Гетірана, науковий співробітник NASA Goddard і співавтор книги папір.

Результати дослідження свідчать про те, що моделі системи Землі, які використовуються для моделювання майбутнього глобального кругообігу води, повинні розвиватися, щоб інтегрувати поточні наслідки діяльності людини. Маючи більше даних і вдосконалені моделі, виробники та менеджери водних ресурсів могли б зрозуміти та ефективно спланувати, як виглядає «нова нормальна» місцева ситуація з водою, сказав Ні.