Водные ресурсы Калифорнии под угрозой из-за усиления засушливых периодов на фоне изменения климата

Калифорния готовится к третьему году засухи подряд, а власти ужесточают ограничения на водопользование до беспрецедентно ранних сроков. Уровень воды в большинстве водохранилищ штата значительно ниже среднего, а некоторые заполнены менее чем на треть. Прогнозы осадков на зиму, на которую приходится основная часть годовых осадков, неутешительны.

Особую тревогу вызывает ситуация в Сьерра-Неваде, горной цепи на востоке штата. Именно сток от таяния горного снежного покрова обеспечивает водой города Калифорнии и её сельское хозяйство, которое производит более трети овощей и две трети фруктов и орехов США.

Откуда берётся вода и куда уходит

В среднем по штату выпадает около 2 футов (около 60 см) осадков в год — это две трети от глобальной нормы, что определяет полузасушливый климат. Большая часть осадков выпадает в горах зимой и весной. Для перераспределения воды в засушливую южную часть и борьбы с наводнениями на севере была создана масштабная система водохранилищ, тоннелей и каналов. Крупнейший проект — State Water Project — доставляет воду из более влажной северной Сьерра-Невады в южную половину штата.

Из примерно 200 миллионов акро-футов среднегодовых осадков только около 80 млн стекает вниз по течению. Половина этого объёма остаётся в природной среде (реки, впадающие в океан). Таким образом, для использования остаётся около 41 млн акро-футов, из которых 80% идёт на сельское хозяйство и 20% — на городские нужды. В засушливые годы доступный объём резко сокращается: в 2020 году осадков выпало менее двух третей от нормы, и State Water Project смог поставить лишь 5% от запланированного объёма. Водный год 2021 стал одним из трёх самых засушливых для Сьерра-Невады.

Влияние изменения климата

Многолетние засушливые периоды — характерная черта климата Калифорнии, однако рост глобальных температур усугубляет их последствия. За последние 1100 лет каждый век фиксировался как минимум один сухой период продолжительностью четыре года и более. За последние 35 лет их было уже два. Более тёплый климат усиливает нагрузку на растительность и сельхозкультуры из-за иссушения почвы и воздуха.

Для водоснабжения критически важна снеговая зона Сьерра-Невады, дающая свыше 60% используемой воды штата. Каждое повышение средней температуры на 1 °C может поднять среднюю снеговую линию на 500 футов (около 150 м), сокращая снегозапас. Смещение в сторону дождей и более ранний сток также означают, что большая часть ёмкости существующих плотин будет отведена под контроль паводков, сокращая возможности для сезонного хранения воды. Исследования показывают, что к концу 2040-х годов в Сьерра-Неваде могут регулярно наблюдаться малоснежные или бесснежные зимы, если выбросы парниковых газов не сократятся.

Устойчивость в условиях потепления

Ключ к водной безопасности — накопление и хранение воды. Хотя в засушливые годы можно активнее использовать грунтовые воды, их откачка в штате уже долгое время превышает пополнение. Строительство новых плотин затруднено, поэтому рациональное использование подземных водоносных горизонтов для сезонного и многолетнего хранения становится критически важным. Закон об устойчивом управлении подземными водами обязывает местные власти разрабатывать планы по восстановлению баланса между откачкой и пополнением, что, вероятно, потребует вывода части сельхозземель из оборота.

Без дополнительных мер, включая опреснение, городам стоит ожидать, что сокращение водопотребления на 25%, как во время засухи 2012–2015 годов, станет обычной практикой и может быть ещё более жёстким. Для обеспечения здоровой окружающей среды, устойчивой экономики и сельского хозяйства потребуется модернизация как природной инфраструктуры, так и построенных объектов.