気候変動が私たちの水にどのように影響するか

この投稿は、Climate Week NYCとColumbia University’S Year of Waterの一環として書かれたものです。 気候変動は複雑な方法で世界の水に影響を与えます。

気候変動は複雑な方法で世界の水に影響を与えます。 地球温暖化は、図のほぼすべての段階を変更しています。 これらの変更は、米国および世界中の飲料水の供給、食料生産、財産価値などに圧力をかけるでしょう。

実際には、”気候変動の影響のほとんどは水に降りてくる、”Upmanu Lall、コロンビア水センター 人々が農業生産、海面上昇、山火事、極端な天候に影響を与える気候変動について話すとき、「それらはすべて本質的に水の話です」とLall氏は言います。

蒸発

暖かい空気は冷たい空気よりも多くの水分を保持することができます。

蒸発

暖かい空気は冷たい空気 その結果、より暖かい世界では、空気は海、湖、土壌、植物からより多くの水を吸い上げます。 この空気が残した乾燥した状態は、飲料水の供給と農業に悪影響を与える可能性があります。逆に、暖かく湿った空気も人間の命を危険にさらす可能性があります。

コロンビア大学のLamont-Doherty Earth Observatoryの研究では、湿度が高いと、汗の冷却効果を妨げることによって、将来の高温がいくつかの場所で耐え難いものになることが

降水量

余分な暖かく、余分な湿った空気が冷えると、余分な雨や雪が地面に落ちます。 従って、より暖かい世界は私達がより重い雨および吹雪と当られて得ることを意味する。 米国北東部は、これまでのところ、大雨イベントの強度と頻度の最大の増加を見ています。 そして、米国中央部では、雷雨のクラスターがより頻繁になってきており、1979年以来、より多くの降水量を落としています。

気温や循環パターンを変更することにより、気候変動はまた、降水量が低下する場所を変更します。 アメリカ西部、南西部、南東部などの一部の地域は、より乾燥すると予想されています。 一方、米国北部と中西部はより湿った状態になると予想されます。 これらの降水量予測はすでに現実になっています。

国立気候評価によると、南西部、南部のグレートプレーンズ、および南東部は、より強く長期の干ばつを見ると予測されています。 そして、国の残りの部分のほとんどは、あまりにも、より深刻な短期的な干ばつを経験する危険にさらされています。 地球研究所内の研究者は、気候変動がすでに過去と現在の干ばつを悪化させている可能性があり、より乾燥した条件が山火事を悪化させているこ

“干ばつのシナリオは、誰も取り組んでいないダムでより多くの水の貯蔵を持つことによって軽減することができます”とLallは指摘しました。”

降水パターンの変化は、多くの農家だけでなく、自然の生態系に挑戦します。 コロンビア大学の気候と社会のための国際研究所の科学者は、農家がこれらの課題に適応するのを助けるためのツールと戦略を作成しています。 しかし、自然の生態系はすぐに適応することができないかもしれません。

表面流出と流れの流れ

暖かく湿った空気によって引き起こされる降水量の重いバーストは、もちろん、人命を危険にさらし、家を損傷し、作物を殺し、経済を傷つける可能性がある洪水につながる可能性があります。

コロンビアウォーターセンターのアメリカの水イニシアチブは、命と財産を救うために、より正確に予測するために、壊滅的な洪水の特定の原因を特定するために取り組んできました。 このプロジェクトはまた、世界が温暖化し続けるにつれて洪水がどのように変化するかについての予測を行いました。 “アクション側では、ダムや堤防のような構造を改装する必要があるのか、人々が害を及ぼすようにゾーニングの変更を行う必要があるのかを調べました。”ラルは言った。

豪雨はまた、嵐の後に地面を流れる水である表面流出を増加させます。 この移動する水は、土壌から栄養素を取り除き、汚染物質、汚れ、および他の望ましくないものを拾い、それらを近くの水域に洗い流すことがあります。 これらの汚染物質は、私たちの水の供給を台無しにし、それが飲料基準に水をきれいにするために、より高価にすることができます。 国家気候評価は、水質がすでに米国の多くの地域で減少していることを発見しました”特に豪雨の後に堆積物や汚染物質の濃度が増加するためです。”

さらに、流出は堆積物やその他の汚染物質を湖や川にダンプするので、魚や他の野生生物に害を与える可能性があります。 肥料の流出は、最終的に水生生物を窒息させ、臭い混乱を引き起こす藻類の花を引き起こす可能性があります。 問題は、魚が生き残るために必要な溶存酸素の多くを保持することはできません水を温めることによって配合されています。 これらの条件は漁業に害を与える可能性があり、釣り、水泳、およびその他のレクリエーション活動のために湖や小川を使用したい人々のための条件

コロンビア大学の地球研究所内の研究者は、公園、湿地、および他の緑地などの緑のインフラストラクチャは、流出を吸収し、その汚染物質をフィル これらは毎日の嵐で小規模に機能しますが、lallは洪水に関してはあまり助けにならないと指摘しています。

海

暖かい気温と酸性度の増加は、海の生き物にとって人生を困難にしています。 これらの変化は、ボトムアップから食物連鎖を変換しています。 さらに、多くの魚はより涼しい水を求めて極方向に移動しており、漁業や魚を食べるのが好きな人々に影響を与えています。

温度変化はまた、主要な海流を変化させる可能性を秘めています。

海洋温度は大気循環パターンを駆動するため、これは世界中の気象パターンを変える可能性があります。 コロンビアのLamont-Doherty Earth Observatoryの気候科学者Richard Seagerは、海洋表面温度が高いほど、毎年降雨量が変化し、予測が困難になる可能性があることを発見しました。

そしてもちろん、氷床と山頂の氷河が溶けるにつれて、彼らは海に余分な水を投棄しています。

雪パック

通常、冬の雪パックは春に溶けると、川や小川にゆっくりと淡水を加え、飲料水の供給を補充するのに役立ちます。しかし、空気が温まるにつれて、多くの地域では雪ではなく雨としての降水量が増えています。

しかし、多くの地域では、雪ではなく雨としての降水量が増えています。 これはより少ない水が雪のパックとして後でのために貯えられていることを意味する。 さらに、雨は実際に地面にすでにある雪の融解を加速させます。

雪パックの欠如は、その飲料水の供給を補充するために融雪に依存している地域のための悪いニュースになることができ、年の後半に乾燥した状 例えば、カリフォルニア州では、積雪量の減少が長期的な干ばつと水不足の原因となっています。 同時に、雨が雪からゆっくりと溶けるのではなく、より速く来るので、カリフォルニア州の洪水を制御する能力は減少しています。

積雪量の変化は、野生動物やスキーや冬の観光からの収入にも悪影響を与える可能性があります。

雲

ラモント-ドハーティ地球観測所のうち、昨年の研究では、夏の暑さの増加は、カリフォルニア州の朝の雲をオフに駆動していることがわか この雲の欠如は、より多くの日光が地面に当たることを可能にし、さらに温度を上げ、乾燥を悪化させ、山火事の危険性を高める。

水需要の変化

水循環の変化に加えて、気候変動は私たちが水をどのように使用し、どのくらい必要とするかを変える可能性があります。

より高い温度と蒸発速度は、多くの分野で水の需要を増加させる可能性があります。

水ストレス

水の供給、需要、品質のこれらの変化は、”私たちの現在の問題を悪化させる”とLallは言う、”私たちは失敗している全国の水”

気候変動は、米国の一部、特に米国南部とカリブ海と太平洋諸島で水不足の可能性が高くなります。

推定1。600万人のアメリカ人はすでに安全な飲料水への定期的なアクセスを持っていません。 ミシガン州立大学の調査によると、気候変動、インフラの老朽化などの要因により、2022年には最大4,090万世帯が上下水道サービスを提供できない可能性が

ハーバード大学の最近の研究では、2071年までに、米国の204の淡水流域のほぼ半分が毎月の水需要を満たすことができない可能性があ これは、人口の増加によるものですが、気候変動の影響によるものでもあります。 今から約50年後、この研究では、多くの米国が見つかりました。 需要が増加し続けている間、地域は彼らの水の供給が彼らの現在のサイズの三分の一減少を見ることができます。 著者らは、これが農業に深刻な課題をもたらす可能性があると警告している。

何ができるか

コロンビアウォーターセンターからの作業は、将来の課題に対応するために自治体を助けることができ、アメリカの水プロジェクトは、不足を防ぐために水をどのように割り当てることができるか、そして将来の干ばつに耐えるためにより多くの水の貯蔵が必要な場所を検討してきました。

これらの計算を行うために、コロンビアウォーターセンターはLamont-Dohertyの人々と協力し、年輪データを使用して、米国のすべての主要な河川流域で過去700年の干ばつと洪水を再構築する過程で、1300年代と1400年代には、米国は現代で見たものよりもはるかに深刻で広範な干ばつを経験したことを学びました。

“700年前に戻る理由は、人々が将来の気候変動予測を信じているかどうかにかかわらず、これは起こったことなので、それが再び起こる場合に備えて準備すべきだということです”とLallは説明した。

気候モデルは常にある程度の不確実性を持っていますが、彼は歴史的なデータで続けて、”たとえば、コロラド川のダムの一部を削除すると、より控えめな古い干ばつにも対応する能力がないことを人々に納得させる方が簡単です。”

Lallのチームは、誰もが自分の流域での水の供給と需要のためのさまざまなシナリオを調査し、探索することを可能にするオープンソースの最適化モデ このツールは、特定の水制度の下でどの作物が最もよく成長するか、または再生可能エネルギーを追加することが水の供給にどのように影響するかを

水の貯蔵を増やし、灌漑システムをより効率的にし、作物が地元の気候に適していることを確認することは、自治体が水のストレスを食い止める 彼らは伝統的な発電所よりも少ない水を使用するため、風力や太陽光発電プロジェクトは、あまりにも、助けることができます。私たちの残りの部分は、漏れやすい配管を修正し、短いシャワーを取って、あまり頻繁に芝生に水を注ぐ、と多くの水を必要とする食品を避けるように、水を節約するために行うことができますものもあります。

例えば、1ポンドの牛肉を生産するには1,800ガロンの水が必要です。

Lallはまた、人々が気候変動が自分の地域の水にどのように影響するかについてもっと学び、地元で行動を開始することを示唆しています。

“プロセスでは、あなたの水システムが気候変動の課題を満たすには不十分であることを発見しました”とLallは言いました。 “あなたが釣りに行く川やjetskiingとそのようなものは、彼らが臭い沼地になる可能性が高いことを発見するでしょう。 この発見プロセスを経ると、ローカルレベルでアクションを取得し、ボトムアップから物事を変更し始めることがはるかに具体的になります。”