miten ilmastonmuutos vaikuttaa Veteemme

tämä viesti on kirjoitettu osana Climate Week NYC: n ja Columbian yliopiston Year of Water-tapahtumaa.

ilmastonmuutos vaikuttaa maailman vesiin monimutkaisilla tavoilla. Ajatellaanpa veden syklikaaviota, kuten alla olevaa; ilmaston lämpeneminen muuttaa lähes jokaista kaavion vaihetta. Nämä muutokset aiheuttavat paineita juomavesivarannoille, ruoantuotannolle, kiinteistöjen arvoille ja muille, Yhdysvalloissa ja kaikkialla maailmassa.

itse asiassa ”suurin osa ilmastonmuutoksen vaikutuksista tulee vedestä”, kertoo Columbian vesikeskuksen johtaja Upmanu Lall. Kun puhutaan maataloustuotantoon vaikuttavasta ilmastonmuutoksesta, merenpinnan noususta, maastopaloista ja äärisäistä — ”ne kaikki ovat pohjimmiltaan vesitarina”, Lall sanoo.

haihtuminen

lämpimämpi ilma kestää enemmän kosteutta kuin viileä ilma. Tämän seurauksena lämpimämmässä maailmassa ilma imee itseensä enemmän vettä meristä, järvistä, maaperästä ja kasveista. Kuivemmat olosuhteet, jotka tämä ilma jättää jälkeensä, voivat vaikuttaa kielteisesti juomaveden saantiin ja maatalouteen.

kääntöpuolena lämpimämpi, kosteampi ilma saattoi myös vaarantaa ihmishenkiä. Columbian yliopiston Lamont-Doherty Earth Observatory-tutkimuslaitoksessa tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että korkeampi kosteus tekee tulevaisuudessa korkeammista lämpötiloista joissakin paikoissa sietämättömiä, koska se estää hikoilumme viilentäviä vaikutuksia.

Sademäärä

kun kaikki tuo ylimääräinen lämmin, ylimääräinen märkä ilma jäähtyy, se pudottaa ylimääräisen sateen tai lumen maahan. Lämpimämpi maailma tarkoittaa siis sitä, että meitä koettelevat raskaammat sade-ja lumimyrskyt. Yhdysvaltain koillisosissa on tähän mennessä tapahtunut voimakkaimmin rankkasateiden voimakkuutta ja esiintymistiheyttä. Ja Yhdysvaltain keskiosissa ukkoskuurot ovat yleistyneet ja vähentäneet sateita vuodesta 1979 lähtien.

muuttamalla ilman lämpötilaa ja kiertokulkua, ilmastonmuutos muuttuu myös siellä, missä sademäärä laskee. Joillakin alueilla, kuten Yhdysvaltain Länsi—, Lounais-ja kaakkoisosissa, odotetaan kuivempaa. Samaan aikaan Yhdysvaltain pohjoisosiin ja Keskilänteen odotetaan sateita. Sadeennusteet ovat jo toteutumassa.

lounaassa, eteläisillä Suurilla tasangoilla ja kaakossa ennustetaan kansallisen Ilmastoarvion mukaan voimakkaampia ja pitkittyneitä kuivuuskausia. Ja suurimmassa osassa muuta maata on myös riski kokea ankarampia lyhytaikaisia kuivuuskausia. Earth Instituten tutkijat ovat havainneet, että ilmastonmuutos on saattanut jo pahentaa menneitä ja nykyisiä kuivuuksia ja että kuivemmat olosuhteet pahentavat maastopaloja.

”kuivuusskenaariota voisi lieventää lisäämällä veden varastointia patoihin, joita kukaan ei tee”, Lall huomautti, ”tai pohjaveteen, josta paikoin keskustellaan, mutta joka ei ole kovin helppo tehdä suurille vesimäärille.”

sademäärien muutokset tulevat haastamaan monia viljelijöitä sekä luonnon ekosysteemejä. Columbian yliopiston ilmasto-ja Yhteiskuntatutkimusinstituutin tutkijat luovat työkaluja ja strategioita, joiden avulla viljelijät voivat sopeutua näihin haasteisiin. Luonnon ekosysteemit eivät kuitenkaan välttämättä pysty sopeutumaan yhtä nopeasti.

Pintavalunta ja virtaama

lämpimämmän ja kosteamman ilman aiheuttamat raskaammat sadepuuskat voivat johtaa tulviin, jotka voivat tietenkin vaarantaa ihmishenkiä, vahingoittaa koteja, tappaa viljelyksiä ja vahingoittaa taloutta.

American ’ s Water initiative at the Columbia Water Center on pyrkinyt selvittämään katastrofaalisten tulvien erityisiä syitä, jotta ne voitaisiin ennustaa tarkemmin, ihmishenkien ja omaisuuden pelastamiseksi. Hankkeessa tehtiin myös ennusteita siitä, miten tulvat muuttuvat, Kun maailma jatkaa lämpenemistään. ”Toiminnan puolella selvitimme, mitä rakenteita, kuten patoja ja valleja, pitää kunnostaa ja mitä kaavoitusmuutoksia pitää tehdä, jotta ihmiset eivät joudu vaaraan?”sanoi Lall.

raskaammat rankkasateet lisäävät myös pintavalumia — vettä, joka virtaa maan päällä myrskyn jälkeen. Tämä liikkuva vesi voi poistaa maaperästä ravinteita ja kerätä itseensä saasteita, likaa ja muita ei-toivottuja aineita huuhtoen ne läheisiin vesistöihin. Nämä epäpuhtaudet voivat sotkea vesivarastomme ja tehdä veden puhdistamisesta juomavaatimusten mukaiseksi kalliimpaa. National Climate Assessment toteaa, että veden laatu heikkenee jo monissa osissa Yhdysvaltoja, ” erityisesti siksi, että sedimentti ja saastepitoisuudet lisääntyvät rankkojen rankkasateiden jälkeen.”

lisäksi valumien valuessa sedimenttejä ja muita epäpuhtauksia järviin ja puroihin se voisi vahingoittaa kaloja ja muita villieläimiä. Lannoitevalumat voivat aiheuttaa leväkukintoja, jotka lopulta tukahduttavat veden elukat ja aiheuttavat haisevan sotkun. Ongelmaa pahentaa lämpenevä vesi, johon ei mahdu niin paljon liuennutta happea kuin kalat tarvitsevat selviytyäkseen. Nämä olosuhteet voivat vahingoittaa kalastusta ja tehdä olosuhteista epämiellyttäviä ihmisille, jotka haluavat käyttää järviä ja puroja kalastukseen, uimiseen ja muihin virkistystoimintoihin.

Columbian yliopiston Earth Instituten tutkijat ovat havainneet, että vihreä infrastruktuuri, kuten puistot, kosteikot ja muut viheralueet, voi auttaa imemään valumia ja suodattamaan epäpuhtauksiaan. Nämä toimivat pienessä mittakaavassa arjen myrskyissä, vaikka Lallin mukaan niistä ei ole paljoa apua tulvien suhteen.

valtameret

lämpimämmät lämpötilat ja happamuuden lisääntyminen vaikeuttavat merieläinten elämää. Nämä muutokset muuttavat ruokaketjuja alhaalta ylöspäin. Lisäksi monet kalat liikkuvat poleward etsimään viileämpiä vesiä, mikä vaikuttaa kalastuselinkeinoon ja ihmisiä, jotka haluavat syödä kalaa.

lämpötilan muutokset voivat myös muuttaa suuria merivirtoja. Koska merien lämpötilat vaikuttavat ilmakehän kiertoon, tämä voi muuttaa säätiloja kaikkialla maailmassa. Ilmastotutkija Richard Seager Columbian Lamont-Doherty Earth Observatory-tutkimuslaitoksesta on havainnut, että korkeammat merien pintalämpötilat voivat tehdä sademääristä vaihtelevampia ja siten vähemmän ennustettavia vuodesta toiseen.

ja tietysti jäätiköiden ja vuorenhuippujäätiköiden sulaessa ne laskevat ylimääräistä vettä meriin; siitä johtuva merenpinnan nousu vaarantaa rannikon ominaisuudet ympäri maailmaa.

lumipeite

tavallisesti, kun Talvinen lumipeite sulaa keväisin, se lisää hitaasti makeaa vettä jokiin ja puroihin ja auttaa täydentämään juomavesivarastoja.

ilmojen lämmetessä monet alueet saavat kuitenkin sateestaan enemmän sateena kuin lumena. Tämä tarkoittaa sitä, että vettä varastoidaan vähemmän myöhemmäksi lumipeitteenä. Lisäksi sade itse asiassa kiihdyttää jo maassa olevan lumen sulamista.

lumipeitteen puute voi johtaa kuivempiin olosuhteisiin myöhemmin tänä vuonna, mikä voi olla huono uutinen niille alueille, jotka ovat riippuvaisia lumikuormasta täyttääkseen juomavesivarastonsa. Esimerkiksi Kaliforniassa lumipeitteen heikkeneminen on osaltaan vaikuttanut pitkään jatkuneeseen kuivuuteen ja vesipulaan. Samalla kun sateet tulevat lumesta hitaasti sulamisen sijaan nopeammin, Kalifornian kyky hallita tulvia heikkenee.

lumipeitteen muutokset voivat vaikuttaa negatiivisesti myös villieläimiin sekä hiihto-ja talvimatkailusta saataviin tuloihin.

pilvet

Lamont-Dohertyn Earth observatorion viimevuotisessa tutkimuksessa havaittiin, että kesähelteiden lisääntyminen karkottaa Kalifornian aamupilvet. Pilvien puute antaa auringonvalon iskeä maahan enemmän, mikä nostaa lämpötiloja entisestään, pahentaa kuivumista ja maastopalojen vaaraa.

veden tarpeen muutokset

veden kiertokulun muuttumisen lisäksi ilmastonmuutos voi muuttaa sitä, miten käytämme vettä ja kuinka paljon tarvitsemme. Korkeampi lämpötila ja Haihtumisnopeus voisivat lisätä veden kysyntää monilla alueilla.

Vesistressi

nämä muutokset veden tarjonnassa, kysynnässä ja laadussa ”pahentavat nykyistä ongelmaamme”, Lall sanoo, ”joka on se, että meillä on ikääntyvä vesiinfrastruktuuri koko maassa, joka on romahtamassa, ja meillä ei yksinkertaisesti ole kykyä käsitellä edes historiallista vaihtelua, puhumattakaan siitä, mitä ihmiset projisoivat tulevaisuutta varten.”

ilmastonmuutos tekee vesipulan todennäköisemmäksi osissa Yhdysvaltoja, erityisesti Yhdysvaltain eteläosissa sekä Karibian ja Tyynenmeren saarilla.

arviolta 1.6 miljoonalla amerikkalaisella ei ole turvallista juomavettä. Michiganin osavaltionyliopiston tutkimuksessa selvisi, että ilmastonmuutoksen, ikääntyvän infrastruktuurin ja muiden tekijöiden vuoksi jopa 40,9 miljoonalla amerikkalaisella kotitaloudella ei ehkä ole varaa vesi-ja jätevesipalveluihin vuonna 2022.

Harvardin tuore tutkimus kertoo, että vuoteen 2071 mennessä lähes puolet Yhdysvaltain 204 makeavesialtaasta ei välttämättä pysty vastaamaan kuukausittaiseen vedentarpeeseensa. Tämä johtuu osittain väestönkasvusta, mutta myös ilmastonmuutoksen vaikutuksista. Noin 50 vuoden päästä tutkimuksessa havaittiin monia yhdysvaltalaisia. alueiden vesivarannot saattavat pienentyä kolmanneksella nykyisestä, samalla kun kysyntä kasvaa edelleen. Kirjoittajat varoittavat, että tämä voi aiheuttaa vakavia haasteita maataloudelle.

mitä voidaan tehdä

Columbia Water Centerin työ voisi auttaa kuntia vastaamaan tulevaisuuden haasteisiin; America ’ s Water project on tutkinut, miten vettä voidaan kohdentaa pulan ehkäisemiseksi ja missä tarvitaan lisää veden varastointia tulevien kuivuuskausien kestämiseksi.

näitä laskelmia varten Columbia Water Center yhdisti voimansa Lamont-Dohertyn asukkaiden kanssa, käyttäen puiden vuosirenkaita rekonstruoimaan kuivuutta ja tulvia viimeisiltä 700 vuodelta kaikissa Yhdysvaltain suurimmissa vesistöalueissa.samalla he saivat tietää, että 1300-ja 1400-luvuilla Yhdysvalloissa koettiin paljon vakavampia ja laajempia kuivuuksia kuin mitä olemme nähneet nykyaikana.

”syy 700 vuotta taaksepäin menemiseen on se, että uskovatpa ihmiset tuleviin ilmastonmuutosennusteisiin tai eivät, näin on tapahtunut, joten siihen on syytä varautua siltä varalta, että se toistuu”, Lall perusteli.

siinä missä ilmastomalleissa on aina jonkinasteista epävarmuutta, hän jatkoi historiallisten tietojen avulla: ”on helpompi vakuuttaa ihmiset siitä, että esimerkiksi Jos poistaa joitakin Coloradojoen patoja, ei ole oikeastaan mitään kykyä kohdata edes vaatimattomampia vanhempia kuivuuskausia.”

Lallin tiimi rakensi avoimen lähdekoodin optimointimallin, jonka avulla kuka tahansa voi tutkia ja tutkia erilaisia skenaarioita veden tarjonnasta ja kysynnästä omalla vedenjakajallaan. Tämän välineen avulla voidaan tunnistaa, mitkä viljelykasvit kasvaisivat parhaiten tietyissä vesijärjestelmissä tai miten uusiutuvan energian lisääminen vaikuttaa vesihuoltoon.

veden varastoinnin lisääminen, kastelujärjestelmien tehostaminen ja sen varmistaminen, että sadot ovat sopivia paikalliseen ilmastoon, ovat muutamia tapoja, joilla kunnat voivat auttaa torjumaan veden stressiä. Tuuli-ja aurinkovoimahankkeista voi olla apua myös siksi, että niissä käytetään vähemmän vettä kuin perinteisissä voimaloissa.

on myös asioita, joita me muut voimme tehdä säästääksemme vettä, kuten korjata vuotavia putkia, ottaa lyhyemmät suihkut, kastella nurmikkoa harvemmin ja välttää ruokia, jotka vaativat paljon vettä. Esimerkiksi kilon naudanlihan tuottamiseen tarvitaan 1 800 litraa vettä.

Lall ehdottaa myös, että ihmiset oppisivat lisää siitä, miten ilmastonmuutos tulee vaikuttamaan oman alueensa vesistöihin, ja alkaisivat toimia paikallisesti.

”prosessissa huomaa, että vesijärjestelmänsä on riittämätön vastaamaan ilmastonmuutoksen haasteisiin”, Lall sanoi. ”Tulet huomaamaan, että joet, joissa käyt kalassa ja jetskiingissä ja sen sellaista, niistä tulee todennäköisesti haisevia soita. Kun tämä löytöprosessi on käyty läpi, silloin on paljon konkreettisempaa saada toimintaa paikallisella tasolla ja alkaa muuttaa asioita alhaalta ylöspäin.”