Новое исследование: Пыль и потепление предвещают засушливое будущее для реки Колорадо
Снижение количества пустынной пыли, переносимой на заснеженные вершины Скалистых гор, может помочь управляющим водными ресурсами на западе США справиться с проблемами более теплого будущего. К такому выводу пришло новое исследование под руководством ученых из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) NOAA при Университете Колорадо в Боулдере.
При поддержке программы CIRES Western Water Assessment (WWA) и Междисциплинарной научной программы NASA Джеффри Димес и его коллеги изучили совокупное влияние регионального потепления и пыли на реку Колорадо, питаемую в основном талыми снегами. В последние годы пустынная пыль оседает толстым темным слоем на снежном покрове в верховьях реки Колорадо в северной части Скалистых гор, а таяние снега начинается на целых шесть недель раньше, чем в 1800-х годах. Темная пыль на снегу поглощает больше солнечных лучей, ускоряя таяние.
С учетом прогнозируемого регионального потепления ситуация для 40 миллионов человек, зависящих от воды реки Колорадо, может стать еще более серьезной. По некоторым будущим климатическим сценариям, которые исследовали ученые, сток реки может сократиться более чем на 20% к 2100 году. Более того, потепление может усугубить пылевую проблему, увеличивая риск засухи.
Однако, как отметил Димес, с пылью можно бороться: «Если в будущем станет нормой этот экстремальный пылевой сценарий, и мы сможем вернуться к более низкому уровню пыли с помощью восстановления земель или управления ими, мы сможем дольше сохранять снег в горах и, возможно, даже вернуть часть этой воды».
С середины XIX века деятельность человека нарушила почвы на юго-западе США, разрушив почвенную корку, сдерживающую ветровую эрозию, что привело к увеличению количества пыли. Ранее ученые показали, что усиление запыленности ускоряет таяние снежного покрова. В 2009, 2010 и 2013 годах на снег в Колорадо выпало беспрецедентное количество пустынной пыли — примерно в пять раз больше, чем в 2005–2008 годах. Изменение климата, вероятно, увеличит частоту и интенсивность засух на юго-западе, что может еще больше усугубить пылевую проблему.
В новом исследовании ученые использовали климатические и гидрологические модели, чтобы изучить влияние этой «экстремальной пыли» на сток реки Колорадо сейчас и в будущем, по мере потепления. В экстремальном пылевом сценарии таяние снега сдвигается еще на три недели раньше, смещая пик уровня воды в реке на более раннюю весну и оставляя меньше воды на остаток года.
«В Верхнем бассейне реки Колорадо снежный покров — наш самый важный резервуар, — отметил соавтор Томас Пейнтер из Лаборатории реактивного движения NASA. — При продолжении пыльных лет и большем потеплении управляющим водными ресурсами придется принимать решения очень рано в сезоне».
Исследователи также обнаружили небольшое изменение в общих потерях воды: с 5% в умеренно пыльные годы (2005–2008) до примерно 6% в экстремально пыльные годы. Это относительно небольшое изменение связано с тем, что по мере смещения таяния снега на более ранние сроки угол падения солнечных лучей становится меньше, и энергии для испарения оказывается меньше, чем поздней весной.
«Наши результаты показывают, что если мы сможем внедрить стратегии управления земельными ресурсами, снижающие запыленность, и восстановить основные источники пыли, мы сможем дольше сохранять снег в горах и, возможно, компенсировать некоторые последствия изменения климата», — заключил соавтор Брэд Юдалл, директор Центра природных ресурсов, энергетики и окружающей среды Гетчеса-Уилкинсона в CU-Boulder.