hogyan befolyásolja az éghajlatváltozás a vizünket

ezt a bejegyzést a Climate Week NYC és a Columbia Egyetem Vízévének részeként írták.

Az éghajlatváltozás összetett módon befolyásolja a világ vizét. Vegyünk egy vízciklus-diagramot, mint az alábbi; a globális felmelegedés a diagram szinte minden szakaszát megváltoztatja. Ezek a változások nyomást gyakorolnak az ivóvízellátásra, az élelmiszer-termelésre, az ingatlanértékekre és még sok másra Az Egyesült Államokban és a világ minden táján.

valójában “az éghajlatváltozás hatásainak nagy része a vízhez vezet” – mondja Upmanu Lall, a Columbia Water Center igazgatója. Amikor az emberek a mezőgazdasági termelést befolyásoló éghajlatváltozásról, a tengerszint emelkedéséről, a tűzvészekről és a szélsőséges időjárásról beszélnek — “ezek lényegében mind víztörténetek” – mondja Lall.

párolgás

a melegebb levegő több nedvességet képes megtartani, mint a hűvös levegő. Ennek eredményeként egy melegebb világban a levegő több vizet szív fel az óceánokból, tavakból, talajból és növényekből. A szárazabb körülmények, amelyeket ez a levegő hagy maga után, negatívan befolyásolhatják az ivóvízellátást és a mezőgazdaságot.

a másik oldalon a melegebb, nedvesebb levegő emberi életet is veszélyeztethet. A Columbia Egyetem Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának tanulmánya megállapította, hogy a magasabb páratartalom elviselhetetlenné teszi a jövőbeni magasabb hőmérsékleteket egyes helyeken, megakadályozva az izzadság hűtési hatásait.

Csapadék

amikor az extra meleg, extra nedves levegő lehűl, extra eső vagy hó esik a földre. Így a melegebb világ azt jelenti, hogy nagyobb eső és hóviharok sújtanak minket. Az Egyesült Államok északkeleti részén eddig a legnagyobb mértékű növekedés tapasztalható a heves esőzések intenzitásában és gyakoriságában. Az Egyesült Államok középső részén pedig 1979 óta egyre gyakoribbak a zivatarok, és egyre több csapadék esik le.

a levegő hőmérsékletének és keringési mintázatának megváltoztatásával az éghajlatváltozás ott is megváltozik, ahol a csapadék esik. Egyes területek — például az amerikai nyugat, délnyugat és Délkelet-várhatóan szárazabbak lesznek. Eközben az Egyesült Államok északi része és a Középnyugat várhatóan nedvesebb lesz. Ezek a csapadék-előrejelzések már valósággá válnak.

a délnyugati, a dél-alföldi és a délkeleti előrejelzések szerint intenzívebb és hosszabb aszályok lesznek a Nemzeti Éghajlati értékelés szerint. Az ország többi részét pedig a súlyosabb rövid távú aszályok veszélye fenyegeti, is. A Föld Intézet kutatói azt találták, hogy az éghajlatváltozás már súlyosbíthatja a múltbeli és a jelenlegi aszályokat, és hogy a szárazabb körülmények súlyosbítják az erdőtüzeket.

“az aszályos forgatókönyvet enyhíthetjük azzal, ha több víztárolót használunk a gátakban, amelyeken senki sem dolgozik” – mutatott rá Lall”, vagy a talajvízben, amelyet néhány helyen tárgyalnak, de nagy mennyiségű víz esetén nem olyan könnyű megtenni.”

a csapadékminták változásai sok gazdálkodót, valamint a természetes ökoszisztémákat is kihívást jelentenek. A Columbia Egyetem nemzetközi éghajlat – és Társadalomkutató Intézetének tudósai olyan eszközöket és stratégiákat hoznak létre, amelyek segítenek a gazdálkodóknak alkalmazkodni ezekhez a kihívásokhoz. A természetes ökoszisztémák azonban nem képesek olyan gyorsan alkalmazkodni.

felszíni lefolyás és áramlás

a melegebb, nedvesebb levegő által okozott nagyobb csapadékhullások áradáshoz vezethetnek, ami természetesen veszélyeztetheti az emberi életet, károsíthatja az otthonokat, elpusztíthatja a növényeket és károsíthatja a gazdaságot.

a Columbia Water Center Amerikai Vízügyi kezdeményezése azon dolgozik, hogy azonosítsa a katasztrofális áradások konkrét okait, hogy pontosabban megjósolja őket, életeket és vagyont mentsen meg. A projekt előrejelzéseket készített arról is, hogy az árvíz hogyan fog változni, amikor a világ továbbra is melegszik. “A cselekvési oldalon megvizsgáltuk, hogy milyen építményeket, például gátakat és gátakat kell felújítani, és milyen övezeti változtatásokat kell végrehajtani, hogy az emberek ne kerüljenek veszélybe?”mondta Lall.

a súlyosabb esőzések szintén növelik a felszíni lefolyást — a vihar után a talaj felett folyó vizet. Ez a mozgó víz eltávolíthatja a tápanyagokat a talajból, és felszedheti a szennyező anyagokat, szennyeződéseket és más nemkívánatos anyagokat, átöblítve őket a közeli víztestekbe. Ezek a szennyeződések tönkretehetik vízkészleteinket, és drágábbá tehetik a víz ivási előírásoknak megfelelő tisztítását. A National Climate Assessment megállapítja, hogy a vízminőség már az Egyesült Államok számos részén romlik, ” különösen az üledék és a szennyező anyagok koncentrációjának növekedése miatt.”

Ezen túlmenően, mivel a lefolyás üledékeket és más szennyeződéseket dob a tavakba és patakokba, károsíthatja a halakat és más vadon élő állatokat. A műtrágya lefolyása algavirágzást okozhat, amely végül megfojtja a vízi fickókat, és büdös rendetlenséget okoz. A problémát súlyosbítja a víz felmelegedése, amely nem képes annyi oldott oxigént tárolni, amelyre a halaknak szükségük van a túléléshez. Ezek a feltételek károsíthatják a halászatot, és kellemetlenné tehetik azokat az embereket, akik szeretnek tavakat és patakokat használni halászatra, úszásra és egyéb szabadidős tevékenységekre.

a Columbia Egyetem Föld Intézetének kutatói azt találták, hogy a zöld infrastruktúra, például parkok, vizes élőhelyek és más zöld területek segíthetnek a lefolyások felszívásában és a szennyeződések kiszűrésében. Ezek a munka egy kis léptékű mindennapi viharok, bár Lall megjegyzi, hogy nem sok segítséget, amikor az árvizek.

óceánok

a melegebb hőmérséklet és a növekvő savasság megnehezíti a tengeri élőlények életét. Ezek a változások átalakítják az élelmiszerláncokat alulról felfelé. Ezenkívül sok hal a hűvösebb vizek keresésére indul, ami kihatással van a halászati iparra és az emberekre, akik szeretnek halat enni.

a hőmérsékletváltozások megváltoztathatják a fő óceáni áramlatokat is. Mivel az óceán hőmérséklete vezérli a légköri keringési mintákat, ez megváltoztathatja az időjárási mintákat az egész világon. Richard Seager, a Columbia Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának klímakutatója azt találta, hogy a magasabb óceánfelszín hőmérséklete évről évre változóbbá, így kevésbé kiszámíthatóvá teheti a csapadékot.

és természetesen, ahogy a jégtakarók és a hegycsúcsok olvadnak, extra vizet öntenek az óceánokba; az ebből eredő tengerszint-emelkedés veszélyezteti a part menti tulajdonságokat szerte a világon.

Snowpack

általában, ahogy a téli snowpack tavasszal elolvad, lassan friss vizet ad a folyókhoz és patakokhoz, és segít az ivóvíz utánpótlásában.

azonban, ahogy a levegő felmelegszik, sok területen több csapadék esik, mint hó. Ez azt jelenti, hogy kevesebb vizet tárolnak később snowpackként. Ráadásul az eső valójában felgyorsítja a hó olvadását, ami már a földön van.

a hótakaró hiánya az év későbbi szakaszában szárazabb körülményekhez vezethet, ami rossz hír lehet azoknak a régióknak, amelyek a hóolvadásra támaszkodnak ivóvízkészletük újratöltésében. Kaliforniában például a snowpack csökkenése hozzájárult a hosszú távú aszályhoz és a vízhiányhoz. Ugyanakkor, mivel az esőzések gyorsabban jönnek, nem pedig lassan olvadnak a hóból, Kalifornia képessége az árvizek ellenőrzésére csökken.

a snowpack változásai negatívan befolyásolhatják az élővilágot, valamint a síelésből és a téli turizmusból származó bevételeket.

felhők

egy tavalyi tanulmány a Lamont-Doherty Earth Observatory-ban megállapította, hogy a növekvő nyári meleg elhajtja Kalifornia reggeli felhőit. A felhők hiánya lehetővé teszi, hogy több napfény érje a talajt, tovább növelve a hőmérsékletet, súlyosbítva a száradást és a tűzveszélyt.

a vízigény változása

a vízciklus megváltoztatása mellett az éghajlatváltozás megváltoztathatja a vízfelhasználás módját és azt, hogy mennyire van szükségünk. A magasabb hőmérséklet és a párolgási sebesség számos területen növelheti a víz iránti keresletet.

víz stressz

ezek a változások a vízellátás, a kereslet és a minőség “súlyosbítja a jelenlegi probléma,” mondja Lall, “ami az, hogy van öregedő víz infrastruktúra szerte az országban, hogy nem, és egyszerűen nem képesek kezelni még a történelmi változások, nem beszélve arról, hogy mit az emberek a jövőre nézve.”

Az éghajlatváltozás valószínűbbé teszi a vízhiányt az Egyesült Államok egyes részein, különösen az Egyesült Államok déli részén, valamint a karibi és csendes-óceáni szigeteken.

becsült 1.6 millió amerikainak már nincs rendszeres hozzáférése a biztonságos ivóvízhez. A Michigani Állami Egyetemen végzett tanulmány megállapította, hogy az éghajlatváltozás, az elöregedő infrastruktúra és más tényezők miatt akár 40,9 millió amerikai háztartás nem engedheti meg magának a víz-és szennyvízszolgáltatásokat 2022-ben.

a Harvard nemrégiben készült tanulmánya szerint 2071-re az Egyesült Államok 204 édesvízi medencéjének közel fele nem képes kielégíteni havi vízigényét. Ez részben a növekvő népességnek, de az éghajlatváltozás hatásainak is köszönhető. Körülbelül 50 év múlva, a tanulmány megállapította, sok amerikai. a régiók vízellátása a jelenlegi méretük egyharmadával csökkenhet, miközben a kereslet továbbra is növekszik. A szerzők figyelmeztetnek arra, hogy ez komoly kihívásokat jelenthet a mezőgazdaság számára.

mit lehet tenni

a Columbia Water Center munkája segíthet az önkormányzatoknak a jövő kihívásainak való megfelelésben; az America ‘ s Water project azt vizsgálta, hogyan lehet a vizet elosztani a hiányok megelőzése érdekében, és hol van szükség több víztárolásra a jövőbeli aszályok elviseléséhez.a számítások elvégzéséhez a Columbia Water Center összeállt Lamont-Doherty-I emberekkel, a fagyűrű adatok felhasználásával rekonstruálták az elmúlt 700 év aszályait és áradásait az Egyesült Államok összes nagyobb vízgyűjtőjében. a folyamat során megtudták, hogy az 1300-as és 1400-as években az Egyesült Államokban az aszályok sokkal súlyosabbak és elterjedtebbek voltak, mint bármi, amit a modern időkben láttunk.

“a 700 évre való visszalépés oka az, hogy függetlenül attól, hogy az emberek hisznek-e a jövőbeni éghajlatváltozási előrejelzésekben, ez történt, ezért fel kell készülnünk arra az esetre, ha újra megtörténne” – magyarázta Lall.

míg az éghajlati modellekben mindig van bizonyos fokú bizonytalanság, folytatta a történelmi adatokkal: “könnyebb meggyőzni az embereket arról, hogy például, ha eltávolítunk néhány gátat a Colorado folyón, akkor valójában csak nem képesek megfelelni még a szerényebb régebbi aszályoknak sem.”

Lall csapata egy nyílt forráskódú optimalizálási modellt épített, amely lehetővé teszi, hogy bárki megvizsgálja és feltárja a vízellátás és a kereslet különböző forgatókönyveit a saját vízválasztójában. Ez az eszköz segíthet azonosítani, hogy mely növények nőnek a legjobban bizonyos vízrendszerekben, vagy hogy a megújuló energia hozzáadása hogyan befolyásolja a vízellátást.

a víztárolás növelése, az öntözőrendszerek hatékonyabbá tétele, valamint annak biztosítása, hogy a növények megfeleljenek a helyi éghajlatnak, néhány módja annak, hogy az önkormányzatok segítsék a vízterhelést. A szél-és napenergia-projektek is segíthetnek, mivel kevesebb vizet használnak, mint a hagyományos erőművek.

vannak olyan dolgok is, amelyeket a többiek megtehetnek a víz megőrzése érdekében, mint például a szivárgó vízvezeték rögzítése, rövidebb Zuhanyozás, a gyep ritkább öntözése és a sok vizet igénylő ételek elkerülése. Például egy font marhahús előállításához 1800 liter vízre van szükség.

Lall azt is javasolja, hogy az emberek többet megtudjanak arról, hogy az éghajlatváltozás hogyan befolyásolja a vizet a saját régiójukban, és helyi lépéseket kezdjenek.

“a folyamat során rájössz, hogy a vízrendszered nem megfelelő az éghajlatváltozás kihívásainak való megfeleléshez” – mondta Lall. “Észre fogod venni, hogy a folyók, ahol horgászni, jetskizni és hasonlók, valószínűleg büdös mocsarakká válnak. Ha egyszer átmész ezen a felfedezési folyamaton, akkor sokkal kézzelfoghatóbbá válik, hogy helyi szinten cselekedj, és elkezdj változtatni a dolgokon alulról felfelé.”