По мере истощения подземных вод аридный американский Запад смещается на восток

Даже в условиях умеренного сценария потепления климата континентальная часть США столкнется со значительной потерей подземных вод — около 119 миллионов кубических метров, что эквивалентно объему озера Пауэлл, умноженному на четыре, или четверти озера Эри. К такому выводу пришло первое в своем роде исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications. Работа показывает, что по мере потепления и изменения баланса между водоснабжением и спросом, неглубокие грунтовые воды могут смягчать водный стресс у растений, но только там, где такие водоносные горизонты существуют, и не бесконечно. При продолжении потепления эти запасы могут истощиться, что нарушит жизненно важные связи между поверхностными водами (реками, ручьями) и подземными резервуарами.

Это открытие особенно важно, поскольку большинство глобальных климатических моделей не учитывают боковое движение воды в недрах, ограничиваясь вертикальными процессами в пределах нескольких метров от поверхности. Данное исследование впервые провело крупномасштабное моделирование с учетом всей сложности подземного движения воды. Результаты выявили прямую и сильную реакцию запасов неглубоких грунтовых вод на потепление, которая проявится даже при низком и умеренном повышении температур.

«Даже при потеплении на 1,5 градуса Цельсия мы, вероятно, потеряем много подземных вод», — отмечает соавтор работы Рид Максвелл, профессор гидрологии Колорадской горной школы. — «Восточное побережье с точки зрения водных ресурсов может начать напоминать Западное. Это станет реальной проблемой». В то время как на западе США падение уровня уже глубоких вод может долго оставаться незаметным, восточные штаты гораздо более уязвимы. Там тесная связь грунтовых и поверхностных вод означает, что истощение запасов сильнее ударит по растительности, рекам и ручьям, а инфраструктура для управления нехваткой воды развита слабее.

«Изначально растения могут не испытывать стресса, потому что у них еще есть доступ к неглубоким грунтовым водам, — объясняет ведущий автор Лора Кондон из Университета Аризоны. — Но по мере продолжения потепления их компенсаторные возможности уменьшаются, и изменения становятся все более драматичными с каждым годом». Согласно моделированию, при потеплении на 1,5 °C потери грунтовых вод составят 119 млн м³, а при 4 °C — уже 324 млн м³, что эквивалентно объему 10 озер Пауэлл. Исследование предупреждает, что восточные регионы США могут достичь переломного момента, когда растительность начнет терять доступ к истощенным запасам неглубоких подземных вод.