How Climate Change impactes Our Water
este post foi escrito como parte da semana climática NYC e Columbia University’s Year of Water. a mudança climática afeta a água do mundo de formas complexas. Considere um diagrama do ciclo da água, como o abaixo; o aquecimento global está alterando quase todas as fases do diagrama. Essas mudanças irão colocar pressão sobre o abastecimento de água potável, produção de alimentos, valores de propriedade, e muito mais, nos EUA e em todo o mundo.
Imagem: UK Met Office
Na verdade, “a maioria dos impactos da mudança climática descer para a água”, diz Upmanu Lall, diretor do Columbia Central de Água. Quando as pessoas falam sobre mudanças climáticas que afetam a produção agrícola, aumento do nível do mar, incêndios florestais e clima extremo — “eles são todos essencialmente uma história de água”, diz Lall.a evaporação o ar mais quente pode conter mais humidade do que o ar fresco. Como resultado, num mundo mais quente, o ar sugará mais água dos oceanos, lagos, solo e plantas. As condições mais secas que este ar deixa para trás podem afectar negativamente o abastecimento de água potável e a agricultura.no outro lado, o ar mais quente e húmido pode também pôr em perigo vidas humanas. Um estudo do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia descobriu que uma maior humidade tornará as temperaturas futuras mais elevadas insuportáveis em alguns locais, bloqueando os efeitos de arrefecimento do nosso suor.quando todo o ar extra quente e extra húmido arrefece, cai chuva ou neve extra para o chão. Assim, um mundo mais quente significa que somos atingidos por Chuva e tempestades de neve mais pesadas. O nordeste dos Estados Unidos está vendo o maior aumento na intensidade e frequência de eventos de precipitação pesados. E no centro dos EUA, aglomerados de tempestades têm se tornado mais frequentes e caindo mais precipitação desde 1979.
Como a precipitação está mudando nos EUA As cores no mapa mostrar o total anual de precipitação alterações para 1991-2012 comparado com o 1901-1960 média, e mostrar a condições úmidas, na maioria das áreas. As barras nos grafos mostram diferenças médias de precipitação por década para 1901-2012 (em relação à média de 1901-1960) para cada região. A barra da extrema direita em cada gráfico é para 2001-2012. Imagem: adaptado de Peterson et al. 2013, via NCA
ao alterar as temperaturas do ar e os padrões de circulação, as alterações climáticas também mudarão quando a precipitação cair. Algumas áreas — como o oeste americano, Sudoeste e Sudeste — devem ficar mais secas. Enquanto isso, as partes norte dos EUA e do Midwest são esperados para ficar mais molhado. Estas projecções de precipitação já estão a tornar-se realidade.prevê-se que o Sudoeste, o sul das Grandes Planícies e o Sudeste vejam secas mais intensas e prolongadas, de acordo com a avaliação do clima Nacional. E a maior parte do resto do país também corre o risco de sofrer secas de curto prazo mais graves. Os investigadores do Instituto da Terra descobriram que as alterações climáticas podem já ter exacerbado as secas passadas e presentes, e que as condições mais secas estão a piorar os incêndios florestais.”o cenário de seca poderia ser mitigado por ter mais armazenamento de água em barragens, em que ninguém está trabalhando”, destacou Lall, “ou em águas subterrâneas, que está sendo discutido em alguns lugares, mas não é assim tão fácil de fazer para grandes quantidades de água.”
As mudanças nos padrões de precipitação irão desafiar muitos agricultores, bem como ecossistemas naturais. Os cientistas do Instituto Internacional de Investigação do clima e da Sociedade da Universidade de Columbia estão a criar ferramentas e estratégias para ajudar os agricultores a adaptarem-se a estes desafios. Contudo, os ecossistemas naturais podem não ser capazes de se adaptar tão rapidamente.a precipitação mais pesada causada pelo ar mais quente e húmido pode levar a inundações, que podem, naturalmente, pôr em perigo vidas humanas, danificar casas, matar culturas e prejudicar a economia.
The America’s Water initiative at the Columbia Water Center has been working to identify the specific causes of catastrophic flooding, in order to more accurately predict them, to save lives and property. O projeto também fez projeções sobre como as inundações vão mudar à medida que o mundo continua a aquecer. “Do lado da ação, olhamos para que estruturas como barragens e diques precisam ser remodeladas, e que mudanças de zoneamento precisam ser feitas para que as pessoas estejam fora de perigo?”disse Lall.
a mudança climática tornará as chuvas mais frequentes e mais intensas em muitas partes dos EUA isto significa mais enchentes e mais poluição fluindo em nossos cursos de água. Foto: Andy S / Flickr CC
tempestades mais pesadas também irá aumentar o escoamento superficial — a água que flui sobre o solo após uma tempestade. Esta água em movimento pode retirar nutrientes do solo e recolher poluentes, sujidade e outros indesejáveis, despejando-os em corpos de água próximos. Esses contaminantes podem estragar o nosso abastecimento de água e tornar mais caro limpar a água de acordo com os padrões de consumo. A Avaliação Nacional do clima considera que a qualidade da água já está diminuindo em muitas partes dos Estados Unidos, “particularmente devido ao aumento das concentrações de sedimentos e contaminantes após fortes chuvas.”
In addition, as runoff dumps sediments and other contaminants into lakes and streams, it could harm fish and other wildlife. O escoamento de fertilizantes Pode causar a proliferação de algas que acabam por sufocar criaturas aquáticas e causar uma confusão fedorenta. O problema é agravado pelo aquecimento da água, que não pode conter tanto do oxigênio dissolvido que os peixes precisam para sobreviver. Estas condições podem prejudicar a pesca, e tornar as condições desagradáveis para as pessoas que gostam de usar lagos e córregos para a pesca, natação, e outras atividades recreativas.pesquisadores do Instituto da terra na Universidade Columbia estão descobrindo que a infraestrutura verde, como parques, zonas húmidas e outras áreas verdes, pode ajudar a absorver o escoamento e filtrar seus contaminantes. Estes trabalhos em pequena escala com tempestades do dia-a-dia, embora Lall notes que eles não são de grande ajuda quando se trata de inundações.os oceanos, as temperaturas mais quentes e a acidez crescente dificultam a vida das criaturas marinhas. Estas mudanças estão a transformar as cadeias alimentares da base para o topo. Além disso, muitos peixes movem-se para o interior em busca de águas mais frias, o que tem implicações para a indústria da pesca e para as pessoas que gostam de comer peixe.as mudanças de temperatura também têm o potencial de alterar as principais correntes oceânicas. Como as temperaturas dos oceanos impulsionam os padrões de circulação atmosférica, isso pode mudar os padrões climáticos em todo o mundo. O cientista climático Richard Seager, do Observatório terrestre Lamont-Doherty, de Columbia, descobriu que temperaturas mais elevadas da superfície oceânica poderiam tornar as chuvas mais variáveis e, portanto, menos previsíveis, de ano para ano.e, claro, à medida que as camadas de gelo e os glaciares do topo da montanha derretem, estão a despejar água extra nos oceanos; o consequente aumento do nível do mar compromete as propriedades costeiras em todo o mundo.normalmente, à medida que a neve derrete na primavera, adiciona lentamente água doce aos rios e córregos e ajuda a reabastecer o abastecimento de água potável.no entanto, como o ar aquece, muitas áreas estão recebendo mais de sua precipitação como chuva em vez de neve. Isso significa que menos água está sendo armazenada para mais tarde como snowpack. Além disso, a chuva realmente acelera o derretimento da neve que já está no chão.
a falta de snowpack pode levar a condições mais secas no final do ano, o que pode ser uma má notícia para as regiões que dependem de neve para reabastecer o seu abastecimento de água potável. Na Califórnia, por exemplo, os declínios no snowpack contribuíram para a seca a longo prazo e a escassez de água. Ao mesmo tempo, como as chuvas vêm mais rápido do que lentamente derretendo da neve, a capacidade da Califórnia para controlar inundações está diminuindo.
As mudanças no snowpack também podem ter um impacto negativo na vida selvagem e na renda do esqui e do Turismo de Inverno.um estudo realizado no ano passado no Observatório da terra de Lamont-Doherty descobriu que o calor crescente do verão está a afastar as nuvens matinais da Califórnia. Esta falta de nuvens permite que mais luz solar atinja o solo, aumentando ainda mais as temperaturas, exacerbando a secagem e o risco de incêndios florestais.mudanças na demanda de água além de mudar o ciclo da água, as alterações climáticas podem mudar a forma como usamos água e o quanto precisamos. Temperaturas mais elevadas e taxas de evaporação poderiam aumentar a demanda de água em muitas áreas.
Mapas mostram variação percentual de 2005 a 2060 na demanda projetada para a água supondo que (a) alteração na população e as condições socioeconômicas, e (b) o conjunto de alterações na população, as condições socioeconômicas e de clima (supondo reduções graduais de emissão atuais tendências início por volta de meados do século). Fonte: Brown et al. 2013, via NCA
estresse da água
estas mudanças na oferta, demanda e qualidade da água vão “exacerbar o nosso problema atual”, diz Lall, “que é que temos envelhecendo a infraestrutura da água em todo o país que está falhando, e simplesmente não temos a capacidade de lidar com até mesmo variação histórica, muito menos o que as pessoas estão projetando para o futuro.”
A mudança climática fará com que a escassez de água seja mais provável em partes dos EUA, particularmente no sul dos EUA e nas ilhas do Caribe e do Pacífico.uma estimativa de 1.6 milhões de americanos já não têm acesso regular a água potável. Um estudo da Universidade Estadual de Michigan descobriu que, por causa da mudança climática, infraestrutura De Envelhecimento e outros fatores, até 40,9 milhões de famílias americanas podem não ser capazes de pagar os Serviços de água e águas residuais em 2022.
Legenda: já Existe generalizada de estresse de água em grande parte do Sudoeste, oeste das Grandes Planícies e regiões do Noroeste, e as alterações climáticas podem agravar o problema no futuro. Neste índice, as bacias hidrográficas são consideradas stressadas quando a demanda de água de usinas de energia, agricultura e municípios excede 40 por cento (Índice de estresse do fornecimento de água de 0,4) da oferta disponível. Fonte: Averyt et al. 2011, via NCA
a recent study from Harvard projects that by 2071, nearly half of the 204 fresh water bacias in the United States may not be able to supply their monthly water demand. Isto deve-se, em parte, ao crescimento populacional, mas também aos efeitos das alterações climáticas. Em torno de 50 anos a partir de agora, o estudo encontrou, muitos E. U. as regiões podem ver o seu abastecimento de água reduzido em um terço do seu tamanho atual, enquanto a demanda continua a aumentar. Os autores advertem que isso poderia colocar sérios desafios para a agricultura.
o Que Pode Ser Feito
o Trabalho de Columbia Central de Água poderia ajudar os municípios a enfrentar os desafios do futuro; as da América do projeto de Água tem sido o exame de como a água pode ser alocado para evitar a escassez, e onde mais o armazenamento de água é necessária para suportar futuras secas.
para fazer estes cálculos, o centro de Água De Columbia uniu-se com pessoas de Lamont-Doherty, usando dados de anéis de árvores para reconstruir secas e inundações dos últimos 700 anos em todas as principais bacias fluviais dos EUA no processo, eles aprenderam que nos anos 1300 e 1400, OS EUA experimentaram secas muito mais graves e generalizadas do que qualquer coisa que vimos nos tempos modernos.
“A razão para retroceder 700 anos é que, quer as pessoas acreditem ou não em futuras projeções de mudança climática, isso é algo que aconteceu, e por isso devemos nos preparar para isso no caso de acontecer novamente”, explicou Lall.
Considerando que os modelos climáticos têm sempre algum grau de incerteza, ele continuou, com dados históricos, “é mais fácil convencer as pessoas de que, por exemplo, se você remover algumas das barragens no Rio Colorado, não há realmente nenhuma capacidade para atender até mesmo os mais modestos, mais velhas secas.”
lall’s team built an open-source optimization model which allows anyone to investigate and explore different scenarios for water supply and demand in their own watershed. Esta ferramenta pode ajudar a identificar quais as culturas que melhor cresceriam sob certos regimes de água, ou como a adição de energia renovável afetará o fornecimento de água.aumentar o armazenamento de água, tornar os sistemas de irrigação mais eficientes e garantir que as culturas são apropriadas para o clima local são algumas maneiras pelas quais os municípios podem ajudar a evitar o estresse da água. Os projectos de energia eólica e solar também podem ajudar, porque utilizam menos água do que as Centrais Eléctricas tradicionais.há também coisas que o resto de nós pode fazer para ajudar a conservar a água, como a fixação de canalização, tomar chuveiros mais curtos, regar o relvado com menos frequência, e evitar alimentos que requerem muita água. Por exemplo, é necessário 1.800 galões de água para produzir um quilo de carne de bovino.Lall também sugere que as pessoas aprendam mais sobre como as mudanças climáticas vão afetar a água em sua própria região, e comecem a agir localmente.”no processo, você descobre que seu sistema de água é inadequado para enfrentar os desafios das mudanças climáticas”, disse Lall. “Você vai descobrir que os rios em que você vai pescar e jetskiing e coisas assim, eles são susceptíveis de se tornar pântanos fedorentos. Uma vez que você passar por este processo de descoberta, então torna-se muito mais tangível começar a ação em um nível local, e começar a mudar as coisas de baixo para cima.”
