cum influențează schimbările climatice apa noastră

această postare a fost scrisă ca parte a săptămânii climatice NYC și a anului apei Universității Columbia.

schimbările climatice afectează apa lumii în moduri complexe. Luați în considerare o diagramă a ciclului apei, ca cea de mai jos; încălzirea globală modifică aproape fiecare etapă a diagramei. Aceste schimbări vor pune presiune pe aprovizionarea cu apă potabilă, producția de alimente, valorile proprietății și multe altele, în SUA și în întreaga lume.

de fapt, „majoritatea impactului schimbărilor climatice se reduce la apă”, spune Upmanu Lall, directorul Centrului de apă Columbia. Când oamenii vorbesc despre schimbările climatice care afectează producția agricolă, creșterea nivelului mării, incendiile sălbatice și vremea extremă — „toate sunt în esență o poveste despre apă”, spune Lall.

evaporarea

aerul cald poate conține mai multă umiditate decât aerul rece. Ca urmare, într-o lume mai caldă, aerul va aspira mai multă apă din oceane, lacuri, sol și plante. Condițiile mai uscate pe care acest aer le lasă în urmă ar putea afecta negativ aprovizionarea cu apă potabilă și agricultura.pe de altă parte, aerul mai cald și mai umed ar putea pune în pericol viețile oamenilor. Un studiu realizat de Lamont-Doherty Earth Observatory de la Universitatea Columbia a constatat că umiditatea mai mare va face viitoarele temperaturi mai ridicate insuportabile în unele locuri, prin blocarea efectelor de răcire ale transpirației noastre.

precipitații

când tot acel aer cald și umed suplimentar se răcește, scade ploaie sau zăpadă suplimentară la pământ. Astfel, o lume mai caldă înseamnă că suntem loviți de ploi mai grele și furtuni de zăpadă. Nord-estul SUA înregistrează până acum cea mai mare creștere a intensității și frecvenței precipitațiilor abundente. Și în centrul SUA, grupuri de furtuni au devenit din ce în ce mai frecvente și au scăzut mai multe precipitații din 1979.

prin schimbarea temperaturilor aerului și a modelelor de circulație, schimbările climatice se vor schimba și acolo unde precipitațiile cad. Unele zone — cum ar fi vestul American, sud-vestul și Sud-Estul-sunt de așteptat să devină mai uscate. Între timp, părțile nordice ale SUA și Midwest sunt de așteptat să se ude. Aceste proiecții de precipitații devin deja realitate.

Se estimează că sud-vestul, sudul Marilor Câmpii și Sud-Estul vor vedea secete mai intense și prelungite, potrivit Evaluării Naționale a climei. Și cea mai mare parte a restului țării riscă să se confrunte și cu secete mai severe pe termen scurt. Cercetătorii din cadrul Institutului Pământului au descoperit că schimbările climatice ar fi putut exacerba deja secetele din trecut și din prezent și că condițiile mai uscate înrăutățesc incendiile sălbatice.

„scenariul secetei ar putea fi atenuat prin stocarea mai mare a apei în baraje, la care nimeni nu lucrează”, a subliniat Lall, „sau în apele subterane, care sunt discutate în unele locuri, dar nu este atât de ușor de făcut pentru cantități mari de apă.”

schimbările în modelele de precipitații vor provoca mulți fermieri, precum și ecosistemele naturale. Oamenii de știință de la Institutul Internațional de cercetare pentru Climă și Societate al Universității Columbia creează instrumente și strategii pentru a ajuta fermierii să se adapteze la aceste provocări. Cu toate acestea, ecosistemele naturale s-ar putea să nu se poată adapta la fel de repede.

scurgerile de suprafață și fluxul de flux

exploziile mai grele de precipitații cauzate de aerul mai cald și mai umed pot duce la inundații, care, desigur, pot pune în pericol viețile oamenilor, pot deteriora casele, pot ucide culturile și pot afecta economia.

America ‘ s Water initiative de la Columbia Water Center a lucrat pentru a identifica cauzele specifice ale inundațiilor catastrofale, pentru a le prezice mai exact, pentru a salva vieți și proprietăți. Proiectul a făcut, de asemenea, proiecții despre modul în care inundațiile se vor schimba pe măsură ce lumea continuă să se încălzească. „În ceea ce privește acțiunea, am analizat ce structuri precum barajele și digurile trebuie renovate și ce schimbări de zonare trebuie făcute pentru ca oamenii să nu fie în pericol?”a spus Lall.

furtunile mai grele vor crește, de asemenea, scurgerea suprafeței — apa care curge peste sol după o furtună. Această apă în mișcare poate îndepărta substanțele nutritive din sol și poate ridica poluanți, murdărie și alți indezirabili, aruncându-i în corpurile de apă din apropiere. Aceste contaminanți pot muck sus aprovizionarea cu apă și face mai scump pentru a curăța apa la standardele de băut. Evaluarea climatică națională constată că calitatea apei este deja în scădere în multe părți ale SUA, „în special datorită creșterii concentrațiilor de sedimente și contaminanți după ploi abundente.”în plus, pe măsură ce scurgerile aruncă sedimente și alți contaminanți în lacuri și cursuri de apă, ar putea dăuna peștilor și altor animale sălbatice. Scurgerea îngrășămintelor poate provoca flori de alge care în cele din urmă ajung să sufoce creaturi acvatice și să provoace o mizerie împuțită. Problema este agravată de încălzirea apei, care nu poate reține atât de mult din oxigenul dizolvat de care peștii au nevoie pentru a supraviețui. Aceste condiții ar putea dăuna pescuitului și ar face condiții neplăcute pentru persoanele cărora le place să folosească lacuri și pâraie pentru pescuit, înot și alte activități recreative.cercetătorii de la Institutul Pământului de la Universitatea Columbia au descoperit că infrastructura verde, cum ar fi parcurile, zonele umede și alte zone verzi, poate ajuta la absorbția scurgerilor și la filtrarea contaminanților. Acestea funcționează la scară mică cu furtuni de zi cu zi, deși Lall observă că nu sunt de mare ajutor atunci când vine vorba de inundații.

oceanele

temperaturile mai calde și aciditatea crescândă îngreunează viața creaturilor marine. Aceste schimbări transformă lanțurile alimentare de jos în sus. În plus, mulți pești se mișcă poleward în căutarea unor ape mai reci, ceea ce are implicații pentru industria pescuitului și pentru oamenii cărora le place să mănânce pește.

schimbările de temperatură au, de asemenea, potențialul de a modifica curenții oceanici majori. Deoarece temperaturile oceanelor determină modele de circulație atmosferică, acest lucru ar putea schimba modelele meteorologice din întreaga lume. Cercetătorul climatic Richard Seager de la Observatorul Pământului Lamont-Doherty din Columbia a descoperit că temperaturile mai ridicate ale suprafeței oceanului ar putea face precipitațiile mai variabile și, prin urmare, mai puțin previzibile, de la an la an.și, desigur ,pe măsură ce straturile de gheață și ghețarii de pe vârful muntelui se topesc, ei aruncă apă suplimentară în oceane; creșterea rezultată a nivelului mării pune în pericol proprietățile de coastă din întreaga lume.

Snowpack

în mod obișnuit, pe măsură ce snowpack-ul de iarnă se topește în primăvară, adaugă încet apă proaspătă râurilor și pârâurilor și ajută la reumplerea aprovizionării cu apă potabilă.

cu toate acestea, pe măsură ce aerul se încălzește, multe zone primesc mai multe precipitații ca ploaie, mai degrabă decât zăpadă. Aceasta înseamnă că mai puțină apă este stocată pentru mai târziu ca snowpack. În plus, ploaia accelerează de fapt topirea zăpezii care este deja pe pământ.lipsa stratului de zăpadă poate duce la condiții mai uscate mai târziu în cursul anului, ceea ce poate fi o veste proastă pentru regiunile care se bazează pe topirea zăpezii pentru a-și reumple rezervele de apă potabilă. În California, de exemplu, scăderea stratului de zăpadă a contribuit la seceta pe termen lung și la lipsa apei. În același timp, pe măsură ce ploile vin mai repede decât se topesc încet din zăpadă, capacitatea Californiei de a controla inundațiile scade.

schimbările în stratul de zăpadă pot avea, de asemenea, un impact negativ asupra vieții sălbatice și a veniturilor din schi și turismul de iarnă.

nori

Un studiu realizat anul trecut de Observatorul Pământului Lamont-Doherty a constatat că creșterea căldurii de vară conduce norii de dimineață din California. Această lipsă de nori permite mai multă lumină solară să lovească pământul, crescând temperaturile în continuare, exacerbând uscarea și riscul de incendii.

modificări ale cererii de apă

pe lângă schimbarea ciclului apei, schimbările climatice ar putea schimba modul în care folosim apa și cât de mult avem nevoie. Temperaturile mai ridicate și ratele de evaporare ar putea crește cererea de apă în multe zone.

stresul apei

aceste schimbări în aprovizionarea cu apă, cererea și calitatea vor „exacerba problema noastră actuală”, spune Lall, „care este că avem o infrastructură de apă îmbătrânită în întreaga țară care eșuează și pur și simplu nu avem capacitatea de a face față chiar variației istorice, să nu mai vorbim de ceea ce oamenii proiectează pentru viitor.”

schimbările climatice vor face ca deficitul de apă să fie mai probabil în anumite părți ale SUA, în special în sudul SUA și în Insulele Caraibe și Pacific.

o valoare estimată 1.6 milioane de americani nu au deja acces regulat la apă potabilă sigură. Un studiu realizat de Universitatea de Stat din Michigan a constatat că, din cauza schimbărilor climatice, a infrastructurii îmbătrânite și a altor factori, este posibil ca până la 40,9 milioane de gospodării americane să nu-și poată permite servicii de apă și apă uzată în 2022.

Un studiu recent de la Harvard proiecte care până în 2071, aproape jumătate din 204 bazine de apă dulce din Statele Unite ar putea să nu fie în măsură să îndeplinească cererea lor lunară de apă. Acest lucru se datorează în parte creșterii populației, dar și efectelor schimbărilor climatice. În jur de 50 de ani de acum, studiul a constatat, multe SUA. regiunile își pot reduce aprovizionarea cu apă cu o treime din dimensiunea actuală, în timp ce cererea continuă să crească. Autorii avertizează că acest lucru ar putea reprezenta provocări serioase pentru agricultură.

ce se poate face

munca de la Columbia Water Center ar putea ajuta municipalitățile să facă față provocărilor viitorului; proiectul American Water a examinat modul în care apa poate fi alocată pentru a preveni lipsurile și unde este nevoie de mai multă stocare a apei pentru a rezista secetelor viitoare.pentru a face aceste calcule, Columbia Water Center a făcut echipă cu oameni din Lamont-Doherty, folosind date despre inelele copacilor pentru a reconstrui secetele și inundațiile din ultimii 700 de ani în toate bazinele hidrografice majore din SUA în acest proces, au aflat că în anii 1300 și 1400, SUA au experimentat secete mult mai severe și mai răspândite decât orice am văzut în timpurile moderne.”motivul pentru care ne întoarcem cu 700 de ani în urmă este că, indiferent dacă oamenii cred sau nu în proiecțiile viitoare privind schimbările climatice, acest lucru s-a întâmplat și, prin urmare, ar trebui să ne pregătim pentru asta în cazul în care se va întâmpla din nou”, a explicat Lall.în timp ce modelele climatice au întotdeauna un anumit grad de incertitudine, a continuat el, cu Date istorice, „este mai ușor să convingi oamenii că, de exemplu, dacă eliminați unele dintre Barajele de pe Râul Colorado, nu există într-adevăr capacitatea de a satisface chiar și cele mai modeste secete mai vechi.”

echipa Lall a construit un model de optimizare open-source care permite oricui să investigheze și să exploreze diferite scenarii pentru aprovizionarea cu apă și cererea în propriul bazin hidrografic. Acest instrument poate ajuta la identificarea culturilor care ar crește cel mai bine în anumite regimuri de apă sau modul în care adăugarea de energie regenerabilă va afecta alimentarea cu apă.

creșterea stocării apei, eficientizarea sistemelor de irigații și asigurarea faptului că culturile sunt adecvate climatului local sunt câteva modalități prin care municipalitățile pot ajuta la prevenirea stresului apei. Proiectele de energie eoliană și solară pot ajuta, de asemenea, deoarece folosesc mai puțină apă decât centralele electrice tradiționale.există, de asemenea, lucruri pe care restul dintre noi le putem face pentru a ajuta la conservarea apei, cum ar fi fixarea instalațiilor sanitare cu scurgeri, dușurile mai scurte, udarea gazonului mai rar și evitarea alimentelor care necesită multă apă. De exemplu, este nevoie de 1.800 de galoane de apă pentru a produce un kilogram de carne de vită.

Lall sugerează, de asemenea, că oamenii învață mai multe despre modul în care schimbările climatice vor afecta apa din propria regiune și vor începe să ia măsuri la nivel local.”în acest proces, descoperiți că sistemul dvs. de apă este inadecvat pentru a face față provocărilor schimbărilor climatice”, a spus Lall. „Veți descoperi că râurile în care mergeți la pescuit și jetskiing și lucruri de genul acesta, probabil că vor deveni mlaștini împuțite. Odată ce treci prin acest proces de descoperire, atunci devine mult mai tangibil să acționezi la nivel local și să începi să schimbi lucrurile de jos în sus.”