Наводнения, нехватка воды, погружение речных дельт: Гидрологи картируют меняющиеся речные ландшафты по всему миру

Исследование, опубликованное в журнале Science учеными из Массачусетского университета в Амхерсте и Университета Цинциннати, впервые позволило картировать изменения рек в глобальном масштабе за 35 лет.

Работа показала, что у 44% крупнейших низовьев рек годовой сток воды уменьшился, в то время как у 17% небольших верховьев — увеличился. Эти изменения влияют на риск наводнений, нарушение экосистем, развитие гидроэнергетики и обеспеченность пресной водой.

«Реки не изолированы, — объясняет ведущий автор Дунмэй Фэн из Университета Цинциннати. — Мы рассматриваем речную систему как целостную, органически связанную систему. Вывод этой работы: реки по-разному реагируют на факторы — изменение климата или антропогенное регулирование — и мы предоставляем детальную картину этих реакций».

Поскольку традиционные измерения расхода воды (объема, протекающего через поперечное сечение реки) проводятся лишь в нескольких тысячах точек по всему миру, авторы разработали новый подход. Они использовали спутниковые данные и компьютерное моделирование, чтобы оценить расход воды для 3 миллионов участков рек по всему миру за 35 лет.

Значительное сокращение стока в низовьях крупнейших рек означает уменьшение доступности пресной воды, что критично для питьевого водоснабжения и ирригации. Кроме того, ослабление потока снижает способность реки переносить наносы, что вредит дельтам, и без того страдающим от зарегулирования стока плотинами.

Верховья рек, особенно в горных районах, демонстрируют обратную тенденцию: рост стока. Исследователи зафиксировали 42-процентный рост крупных наводнений на таких малых водотоках. Хотя наводнения разрушительны для людей, они могут быть полезны для экосистем, обеспечивая перенос питательных веществ и миграцию рыб. Однако возросшая сила потока также означает усиленную эрозию и транспортировку наносов, что может создавать проблемы для планируемых гидроэлектростанций, засоряя их оборудование.

Основными драйверами изменений, по мнению авторов, являются изменение климата (увеличение осадков и таяние снега в высокогорьях) и человеческая деятельность (забор воды, сброс сточных вод). «Люди, живущие вдоль этих рек, конечно, знают о проблемах, — говорит соавтор Колин Глисон. — Но если вы аналитик, пытающийся определить лучшее место для новой ГЭС из 100 кандидатов, сложно точно измерить 100 разных рек. Я надеюсь, что эти данные помогут всем принимать более обоснованные решения».