hvordan klimaændringer påvirker vores vand

af Sarah Fecht/September 23, 2019

dette indlæg blev skrevet som en del af Klimaugen NYC og Columbia Universitets Vandår.

klimaændringer påvirker verdens vand på komplekse måder. Overvej et vandcyklusdiagram, som det nedenfor; global opvarmning ændrer næsten hvert trin i diagrammet. Disse ændringer vil lægge pres på drikkevandsforsyninger, fødevareproduktion, ejendomsværdier og mere i USA og over hele verden.

faktisk “de fleste af klimaændringernes virkninger kommer ned til vand,” siger Upmanu Lall, direktør for Columbia Vandcenter. Når folk taler om klimaændringer, der påvirker landbrugsproduktionen, stiger havniveauet, skovbrande og ekstremt vejr — “de er alle i det væsentlige en vandhistorie,” siger Lall.

fordampning

varmere luft kan holde mere fugt end kølig luft. Som følge heraf vil luften i en varmere verden suge mere vand fra oceaner, søer, jord og planter. De tørre forhold, som denne luft efterlader, kan påvirke drikkevandsforsyningen og landbruget negativt.

på bagsiden kan den varmere, vådere luft også bringe menneskeliv i fare. En undersøgelse fra Columbia University ‘ s Lamont-Doherty Earth Observatory fandt, at højere luftfugtighed vil gøre fremtidige højere temperaturer uudholdelige nogle steder ved at blokere køleeffekterne af vores sved.

nedbør

når al den ekstra varme, ekstra våde luft køler ned, falder den ekstra regn eller sne til jorden. Således betyder en varmere verden, at vi bliver ramt af tungere regn og snestorm. Det nordøstlige USA ser hidtil den største stigning i intensiteten og hyppigheden af kraftige nedbørshændelser. Og i det centrale USA er klynger af tordenvejr blevet hyppigere og faldende mere nedbør siden 1979.

Ved at ændre lufttemperaturer og cirkulationsmønstre vil klimaændringer også ændre sig, hvor nedbør falder. Nogle områder — såsom Det amerikanske vest, sydvest og sydøst-forventes at blive tørre. I mellemtiden forventes de nordlige dele af USA og Midtvesten at blive vådere. Disse nedbørsprognoser er allerede ved at blive virkelighed.

de sydvestlige, sydlige store sletter og sydøst forventes at se mere intense og langvarige tørke, ifølge National Climate Assessment. Og det meste af resten af landet risikerer også at opleve mere alvorlige kortvarige tørke. Forskere inden for Earth Institute har fundet ud af, at klimaændringer allerede kan have forværret tidligere og nuværende tørke, og at tørre forhold forværrer skovbrande.”tørkescenariet kunne afhjælpes ved at have mere vandlagring i dæmninger, som ingen arbejder på,” påpegede Lall, “eller i grundvand, som diskuteres nogle steder, men det er ikke så let at gøre for store mængder vand.”

ændringer i nedbørsmønstre vil udfordre mange landmænd såvel som naturlige økosystemer. Forskere ved Columbia University ‘ s International Research Institute for Climate and Society skaber værktøjer og strategier for at hjælpe landmændene med at tilpasse sig disse udfordringer. Naturlige økosystemer kan dog ikke være i stand til at tilpasse sig så hurtigt.

overfladeafstrømning og strømning

de tungere udbrud af nedbør forårsaget af varmere, vådere luft kan føre til oversvømmelser, hvilket naturligvis kan bringe menneskeliv i fare, skade hjem, dræbe afgrøder og skade økonomien.Amerikas Vandinitiativ ved Columbia Vandcenter har arbejdet på at identificere de specifikke årsager til katastrofale oversvømmelser for mere præcist at forudsige dem for at redde liv og ejendom. Projektet lavede også fremskrivninger om, hvordan oversvømmelser vil ændre sig, når verden fortsætter med at varme. “På handlingssiden kiggede vi på, hvilke strukturer som dæmninger og dæmninger der skal renoveres, og hvilke reguleringsændringer der skal gøres, så folk er ude af skade?”sagde Lall.

tungere regnvejr vil også øge overfladeafstrømningen — vandet, der strømmer over jorden efter en storm. Dette bevægende vand kan fjerne næringsstoffer fra jorden og opsamle forurenende stoffer, snavs og andre uønskede stoffer og skylle dem ind i nærliggende vandområder. Disse forurenende stoffer kan ødelægge vores vandforsyninger og gøre det dyrere at rense vandet til drikkestandarder. Den nationale Klimavurdering finder, at vandkvaliteten allerede er faldende i mange dele af USA, “især på grund af stigende sediment-og forureningskoncentrationer efter kraftige regnskyl.”

derudover kan det skade fisk og andet dyreliv, da afstrømning dumper sedimenter og andre forurenende stoffer i søer og vandløb. Gødningsafstrømning kan forårsage algeopblomstringer, der i sidste ende ender med at kvæle akvatiske væsener og forårsage et stinkende rod. Problemet forværres af opvarmning af vand, som ikke kan holde så meget af det opløste ilt, som fisk har brug for for at overleve. Disse forhold kan skade fiskeriet og gøre forholdene ubehagelige for folk, der kan lide at bruge søer og vandløb til fiskeri, svømning og andre rekreative aktiviteter.forskere inden for Earth Institute ved Columbia University finder ud af, at grøn infrastruktur, såsom parker, vådområder og andre grønne områder, kan hjælpe med at absorbere afstrømning og filtrere dets forurenende stoffer ud. Disse arbejder i lille skala med hverdagens storme, selvom Lall bemærker, at de ikke er meget hjælp, når det kommer til oversvømmelser.

oceaner

varmere temperaturer og stigende surhed gør livet vanskeligt for havdyr. Disse ændringer transformerer fødekæder fra bunden op. Derudover bevæger mange fisk sig mod havet på jagt efter køligere farvande, hvilket har konsekvenser for fiskeindustrien og folk, der kan lide at spise fisk.

temperaturændringer har også potentialet til at ændre Store havstrømme. Fordi havtemperaturer driver atmosfæriske cirkulationsmønstre, kan dette ændre vejrmønstre over hele verden. Klimaforsker Richard Seager fra Columbias Lamont-Doherty Earth Observatory har fundet ud af, at højere havoverfladetemperaturer kan gøre nedbør mere variabel og dermed mindre forudsigelig fra år til år.

og selvfølgelig, som isark og bjergtop gletsjere smelter, dumper de ekstra vand i oceanerne; den resulterende stigning i havniveauet bringer kystegenskaber rundt om i verden i fare.

Snepakke

normalt, når vintersnepakken smelter om foråret, tilføjer den langsomt ferskvand til floder og vandløb og hjælper med at genopfylde drikkevandsforsyningen.

men som luften varmer, modtager mange områder mere af deres nedbør som regn snarere end sne. Dette betyder, at der opbevares mindre vand til senere som snepakke. Derudover accelererer regnen faktisk smeltningen af sne, der allerede er på jorden.

manglen på snepakke kan føre til tørre forhold senere på året, hvilket kan være dårlige nyheder for regioner, der er afhængige af snesmeltning for at genopfylde deres drikkevandsforsyning. I Californien har for eksempel fald i snepakke bidraget til langvarig tørke og vandmangel. På samme tid, da regnen kommer hurtigere i stedet for langsomt at smelte fra sne, falder Californiens evne til at kontrollere oversvømmelser.

ændringer i snepakke kan også påvirke dyrelivet og indtægterne fra skiløb og vinterturisme negativt.

skyer

en undersøgelse sidste år ud af Lamont-Doherty Earth Observatory fandt, at stigende sommervarme kører væk fra Californiens morgenskyer. Denne mangel på skyer gør det muligt for mere sollys at ramme jorden, hæve temperaturen yderligere, forværre tørringen og risikoen for skovbrande.

ændringer i vandbehov

ud over at ændre vandcyklussen kan klimaændringer ændre, hvordan vi bruger vand, og hvor meget vi har brug for. Højere temperaturer og fordampningshastigheder kan øge efterspørgslen efter vand i mange områder.

vandspænding

disse ændringer i vandforsyning, efterspørgsel og kvalitet vil “forværre vores nuværende problem”, siger Lall, “hvilket er, at vi har aldrende vandinfrastruktur over hele landet, der fejler, og vi har simpelthen ikke kapacitet til at håndtere selv Historisk variation, endsige hvad folk projicerer for fremtiden.”

klimaændringer vil gøre vandmangel mere sandsynligt i dele af USA, især det sydlige USA og Caribien og Stillehavsøerne.

anslået 1.6 millioner amerikanere har allerede ikke regelmæssig adgang til sikkert drikkevand. En undersøgelse fra Michigan State University fandt, at op til 40,9 millioner amerikanske husstande på grund af klimaændringer, aldrende infrastruktur og andre faktorer muligvis ikke har råd til vand-og spildevandstjenester i 2022.

en nylig undersøgelse fra Harvard-projekter, der i 2071 næsten halvdelen af de 204 ferskvandsbassiner i USA muligvis ikke kan imødekomme deres månedlige vandbehov. Dette skyldes dels voksende befolkninger, men også på grund af virkningerne af klimaændringer. Omkring 50 år fra nu, undersøgelsen fundet, mange U. S. regioner kan se deres vandforsyning reduceret med en tredjedel af deres nuværende størrelse, mens efterspørgslen fortsætter med at stige. Forfatterne advarer om, at dette kan udgøre alvorlige udfordringer for landbruget.

Hvad kan der gøres

arbejde fra Columbia Vandcenter kunne hjælpe kommuner med at imødegå fremtidens udfordringer; Amerikas vandprojekt har undersøgt, hvordan vand kan tildeles for at forhindre mangel, og hvor der er behov for mere vandopbevaring for at modstå fremtidige tørke.

for at foretage disse beregninger samarbejdede Columbia-vandcentret med folk fra Lamont-Doherty ved hjælp af træringdata til at rekonstruere tørke og oversvømmelser fra de sidste 700 år i alle de store flodbassiner i USA i processen lærte de, at USA i 1300 ‘erne og 1400’ erne oplevede tørke langt mere alvorlig og udbredt end noget, vi har set i moderne tid.

” grunden til at gå 700 år tilbage er, at uanset om folk tror på fremtidige fremskrivninger af klimaændringer, er dette noget, der er sket, og derfor bør vi forberede os på det, hvis det sker igen,” forklarede Lall.

mens klimamodeller altid har en vis grad af usikkerhed, fortsatte han med Historiske data: “det er lettere at overbevise folk om, at hvis du for eksempel fjerner nogle af dæmningerne på Colorado-floden, er der virkelig bare ingen evne til at møde selv de mere beskedne ældre tørke.”

Lalls team byggede en open source-optimeringsmodel, der giver enhver mulighed for at undersøge og udforske forskellige scenarier for vandforsyning og efterspørgsel i deres eget vandområde. Dette værktøj kan hjælpe med at identificere, hvilke afgrøder der vil vokse bedst under visse vandregimer, eller hvordan tilsætning af vedvarende energi vil påvirke vandforsyningen.forøgelse af vandopbevaring, effektivisering af vandingssystemer og sikring af, at afgrøder passer til det lokale klima, er et par måder, kommuner kan hjælpe med at afværge vandspænding. Vind-og solenergiprojekter kan også hjælpe, fordi de bruger mindre vand end traditionelle kraftværker.

der er også ting, som resten af os kan gøre for at hjælpe med at spare vand, som at fikse utæt VVS, tage kortere brusere, vandre plænen sjældnere og undgå fødevarer, der kræver meget vand. For eksempel kræver det 1.800 liter vand for at producere et pund oksekød.

Lall foreslår også, at folk lærer mere om, hvordan klimaændringer vil påvirke vandet i deres egen region og begynde at handle lokalt.

“i processen opdager du, at dit vandsystem er utilstrækkeligt til at imødekomme udfordringerne ved klimaændringer,” sagde Lall. “Du vil opdage, at de floder, du fisker i og jetski og lignende ting, de sandsynligvis bliver stinkende sumpe. Når du først har gennemgået denne opdagelsesproces, bliver det meget mere håndgribeligt at få handling på lokalt niveau og begynde at ændre ting fra bunden op.”