Объединение данных о годичных кольцах деревьев, осадках и стоке для реконструкции климатической истории реки Дейли

Новое исследование годичных колец деревьев в районе реки Дейли показало, что планы по распределению водных ресурсов этой реки в Северной территории Австралии для хлопковых плантаций могут основываться на излишне оптимистичных ожиданиях относительно речного стока. Если сток реки Дейли — объём воды, проходящий по руслу за определённый период — будет чаще переживать «сухие» периоды, как в 2019 и 2020 годах, здоровье речной экосистемы может быть серьёзно подорвано.

В статье, опубликованной в журнале Water Resources Research, исследователи из Университета Нового Южного Уэльса описали, как реконструировали палеоклиматическую историю региона, используя новые методы, сочетающие данные о стоке, статистику и информацию о годичных кольцах не только местных деревьев, но и многих других по всей Австралазии. Они восстановили картину осадков за более чем 500 лет и обнаружили, что муссонная система, влияющая на север Австралии, колебалась между очень влажными периодами с высоким стоком и более сухими периодами со значительно меньшим стоком в реке Дейли и связанных с ней водотоках.

Филиппа Хиггинс, аспирант UNSW и ведущий автор исследования, отмечает, что период данных, на котором правительство Северной территории может основывать свои расчёты, не учитывает более длительную историю стока реки. «Если вы основываете распределение воды на периоде, который был значительно влажнее исторического, вы сильно рискуете перераспределить этот ресурс», — говорит Хиггинс. Другими словами, если сток вернётся к историческим уровням, когда муссонные дожди были гораздо слабее, чем в последние десятилетия, можно ожидать «серьёзного экологического и культурного ущерба».

Исследователи призывают власти и управляющих водными ресурсами учитывать более широкую картину, выявленную в их работе. Их реконструкция 592 лет стока с использованием данных о годичных кольцах и сложного статистического анализа показала, что влажные периоды неизменно сменяются годами с пониженным стоком. «Поэтому мы предостерегаем от использования очень небольшого набора данных для расчёта водных квот для сельского хозяйства, когда у нас есть методы, позволяющие заглянуть на гораздо более длительные периоды и лучше понять риски различных решений», — заключают учёные.

Одним из сюрпризов исследования стало обнаружение корреляции между высоким стоком и климатическими изменениями, связанными с Ла-Нинья, но отсутствие связи с засушливыми периодами Эль-Ниньо. Сток постепенно увеличивался с 1800-х годов, но сильный рост за последние 40 лет беспрецедентен за последние 600 лет. Исследователи отмечают, что их метод сочетания данных о годичных кольцах, осадках и стоке в статистических моделях для реконструкции климатической истории реки Дейли является первым в дисциплине гидрологии. Они надеются, что новая методика будет использована и в других регионах с недостатком климатических данных для улучшения экологического планирования и регулирования.