Соленая вода проникнет в 77% прибрежных водоносных горизонтов к концу столетия, показало моделирование

Согласно недавнему исследованию под руководством ученых из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, морская вода просочится в подземные запасы пресной воды примерно в трех из каждых четырех прибрежных районов мира к 2100 году. Эти изменения не только сделают воду в некоторых прибрежных водоносных горизонтах непригодной для питья и орошения, но также могут нанести вред экосистемам и вызвать коррозию инфраструктуры.

Явление, называемое соленым вторжением, происходит под береговой линией, где две массы воды естественным образом сдерживают друг друга. Дожди на суше пополняют запасы пресной воды в прибрежных водоносных горизонтах (подземных породах и почвах, удерживающих воду), которая имеет тенденцию течь под землей в сторону океана. В то же время морская вода, подпираемая давлением океана, стремится проникнуть вглубь суши. Хотя в переходной зоне их встречи происходит некоторое смешивание, баланс противоположных сил обычно сохраняет воду пресной с одной стороны и соленой с другой.

Теперь два последствия изменения климата склоняют чашу весов в пользу соленой воды. Повышение уровня моря, вызванное глобальным потеплением, приводит к смещению береговой линии вглубь суши и увеличивает силу, толкающую соленую воду на сушу. Одновременно, более медленное пополнение подземных вод — из-за уменьшения количества осадков и более теплых погодных условий — ослабляет силу, движущую подземные пресные воды в некоторых районах.

Исследование, опубликованное в ноябре в Geophysical Research Letters, оценило более 60 000 прибрежных водосборных бассейнов по всему миру, картировав, как уменьшение пополнения подземных вод и повышение уровня моря будут способствовать соленому вторжению, и оценив их суммарный эффект. Учитывая факторы по отдельности, авторы обнаружили, что к 2100 году одно лишь повышение уровня моря будет способствовать продвижению соленой воды вглубь суши в 82% изученных водосборов, хотя переходная зона сместится относительно недалеко — не более чем на 200 метров. Более медленное пополнение само по себе вызовет вторжение в 45% бассейнов, причем переходная зона сместится дальше — до 1,2 км в некоторых местах.

В общей сложности, из-за совместного воздействия изменений уровня моря и пополнения подземных вод, соленое вторжение произойдет к концу века в 77% оцененных прибрежных водосборов. Как правило, более низкие темпы пополнения водоносных горизонтов будут определять, насколько далеко соленая вода проникнет вглубь суши, а повышение уровня моря — насколько широко это явление распространится по миру.

Исследование является частью усилий по оценке влияния повышения уровня моря на прибрежную инфраструктуру. Для моделирования расстояния вторжения к 2100 году использовалась информация о водосборах из базы данных HydroSHEDS и модель, учитывающая множество переменных, включая пополнение подземных вод, плотность пресной и соленой воды и смещение береговой линии. Как отметил соавтор Бен Хэмлингтон, глобальная картина аналогична наблюдаемой с прибрежными наводнениями: «Повышение уровня моря увеличивает базовый риск того, что изменения в пополнении подземных вод станут серьезным фактором».