Wpływ człowieka na globalny cykl wody. Dane z kilkuletnich analiz satelitarnych

Wpływ człowieka na globalny cykl wody. Dane z kilkuletnich analiz satelitarnych

Nowe badania wskazują, że ludzie kontrolują większość odpływów i dopływów słodkiej wody na Ziemi. Jak duża jest skala kontroli człowieka na planecie w ponad 70% zalanej wodą? Naukowcy podają, że obecnie znajdujemy się na krawędzi nowego zrozumienia hydrologii naszej planety.

Ziemia zalana wodami

Całkowita objętość wody na Ziemi wynosi około 1,386 mln km3 (332.5 mln m3), z czego 96% stanowią wody słone. Z kolei wody słodkie w 68% są zmagazynowane w lodach i lodowcach. Reszta z nich, czyli około 30% wód słodkich, znajduje się pod ziemią. Powierzchniowe zasoby słodkiej wody w rzekach i jeziorach wynoszą około 93,000 km3 (22,300 m3) Jednak to właśnie rzeki i jeziora są podstawowym źródłem wody w życiu człowieka i innych organizmów, zamieszkujących planetę. Naukowcy przyjrzeli się, jak człowiek kontroluje zasoby wodne Ziemi, aby wykorzystać je do swoich celów, głównie ekonomicznych i gospodarczych.

Kontrola

Ludzie wywarli ogromny wpływ na planetę, rozpoczynając od wycinki lasów na potrzeby rolnictwa i urbanizacji, a skończywszy na zmianie składu chemicznego atmosfery, która uległa przemianie poprzez ciągłe emisje gazów. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature ujawniło skalę wpływu człowieka na globalny cykl wodny.

W badaniu wykorzystano satelitę NASA o nazwie Ice, Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat-2). Zbierała ona dane dotyczące sezonowych poziomów wody w ponad 227 000 jeziorach, stawach i zbiornikach wodnych na całym świecie. Dane pokazały, że chociaż zbiorniki kontrolowane przez człowieka stanowią tylko niewielki procent wszystkich wodnych obszarów, to ingerencja ludzi odbija się w przypadku 57% zmian w zasobach słodkiej wody, co oznacza, że udział człowieka w naturalnych procesach obiegu wody jest ogromny.

ev sustainability digital ad 300x250 921167513 PL final jun28 1
ev sustainability digital ad 750x200 949073423 PL PL Aug22 final 1

Zwykle myślimy o obiegu wody jako o systemie czysto naturalnym: deszcz i topniejący śnieg spływają do rzek, które z kolei spływają do oceanu, gdzie parowanie ponownie rozpoczyna cały cykl. Ale w rzeczywistości ludzie w znacznym stopniu ingerują w ten cykl. Nasza praca pokazuje, że to ludzie są odpowiedzialni za większość sezonowej zmienności magazynowania wód powierzchniowych na Ziemi.   – powiedziała Sarah Cooley, doktor na Uniwersytecie Stanforda.

Sarah Cooley wraz z profesorem Laurence’em Smithem, prof. nauk o środowisku i Johnnym Ryanem, badaczem w Instytucie Brown for Environment and Society, stwierdziła, że badania kładą nowe światło na związek między wzrostem populacji a zasobami słodkiej wody.

Niezwykły zbiór danych

ICESat-2 został wystrzelony na orbitę w 2018 roku. Z wielką dokładnością miał śledzić zmiany grubości pokryw lodowych na całym świecie. Dzięki pracy satelity można było uzyskać także precyzyjne zbiory danych obejmujące małe stawy i inne wodne zbiorniki na świecie.

Od października 2018 r. do lipca 2020 r. satelita dokonał pomiaru poziomu wody na ponad 227 tysiącach akwenów o rozmaitej wielkości. Każdy zbiornik wodny był obserwowany w różnych porach roku, aby móc śledzić sezonowe zmiany poziomu wody. Naukowcy porównali zbiorniki wodne, aby ustalić, które z nich są kontrolowane przez człowieka, a które podlegają wyłącznie naturalnym procesom.

Ustalono, że podczas gdy kraje takie jak Stany Zjednoczone czy Kanada mierzą poziomy wód w zbiornikach i udostępniają te informacje publicznie, wiele krajów nie publikuje takich danych. Mierzy się nieznaczną część jezior i stawów. Nie ma więc sposobu na przeprowadzenie tej analizy bez dokładnych obserwacji satelitarnych – stwierdzili naukowcy.

Ingerencja w naturalny obieg wody

Badanie wykazało, że podczas gdy naturalne jeziora i stawy różniły się sezonowo średnio o 0,22 metra, to zbiorniki zarządzane przez człowieka wykazały sezonową zmienność o 0,86 metra. Podsumowując, uznano, że skala zróżnicowania zbiorników kontrolowanych w porównaniu z naturalnymi dotyka 57% całkowitej sezonowej zmienności. Jednak w niektórych miejscach wpływ człowieka był jeszcze silniejszy. Na przykład w suchych regionach świata, takich jak Bliski Wschód, zachód Ameryki, Indie i Afryka Południowa, zmienność przypisywana kontroli ludzi wzrasta do 90% i więcej.

Ze wszystkich zmian objętości w zbiornikach słodkowodnych na całej planecie – wody płynącej ze wszystkich powodzi i roztopów, które podnoszą i obniżają poziom jezior – ludzie przejęli prawie 60% tej zmienności powiedział profesor Laurence Smith, dodając, że człowiek ma ogromny wpływ na planetę.

Naukowcy twierdzą, że wyniki badań stanowić będą kluczowy punkt odniesienia dla przyszłych analiz wpływu człowieka na ekosystemy wodne na całym świecie.

źródło: phys.org, usgs.gov

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.