Быстро меняющиеся речные системы в Высокой горной Азии создают проблемы для энергетического будущего региона

Международная команда исследователей под руководством Массачусетского университета в Амхерсте отследила изменения более чем в 114 000 рек Высокой горной Азии за 15 лет. Исследование, опубликованное в AGU Advances, показало, что почти 10% этих рек испытали увеличение стока, причем всё большая доля этой воды поступает от таяния ледникового льда по сравнению с осадками.

Эта вода жизненно важна для миллиардов людей от Китая и Индии до Юго-Восточной Азии и Туркменистана, чувствительна к изменению климата и играет ключевую роль в устойчивом развитии региона за счет выработки гидроэлектроэнергии. Используя спутниковые наблюдения и компьютерные модели с 2004 по 2019 год, команда обнаружила, что 11 113 рек испытали увеличение речного стока.

Наиболее подверженными этим изменениям оказались небольшие верховые реки бассейнов Сырдарьи (Узбекистан, Таджикистан, Казахстан), Инда (Пакистан, Индия, Китай, Афганистан), а также китайских бассейнов Янцзы и Хуанхэ. Увеличение стока в верховьях рек может нарушить работу гидроэнергетики, критически важной для энергетической безопасности региона. Например, в Непале около 80% энергии вырабатывается на ГЭС.

Возросший речной сток увеличивает энергию потока. Это может показаться благом для гидроэнергетики, но на практике означает, что река может переносить больше и более крупных частиц осадка вниз по течению. Плотины спроектированы под определенную мощность потока. Их энергетическая мощность остается прежней, но наносы, засоряющие турбины и уменьшающие объем водохранилища, увеличиваются, что в итоге ограничивает выработку энергии или повышает её стоимость.

Исследование также выявило источники увеличения воды. В зависимости от региона изменения были вызваны разными факторами. В восточной части бассейна Инда становится влажнее из-за увеличения осадков и изменения муссонных паттернов. В целом, речной сток в западной части Высокой горной Азии (Сырдарья, Амударья, западный Инд) увеличивался на 2,7% в год, причем доля воды от таяния ледников в стоке ежегодно возрастала на 2,2% по сравнению с осадками.

Высокогорная Азия, называемая в Китае «Третьим полюсом», является ключевым регионом для исследований изменения климата. Сдвиг в источниках воды будет иметь серьезные последствия для водопользования. Если проводить аналогию с банком, осадки — это зарплата, которая поступает на текущий счет. Ледник же — это сберегательный счет, который медленно «капает» с низкой процентной ставкой. Устойчивый рост доли ледниковой воды в стоке указывает на возможное истощение этих запасов в будущем.

Планировщикам необходимо учитывать этот сдвиг, поскольку ледниковая вода более сезонно предсказуема, чем осадки. Ключевой вопрос заключается в стабильности водоснабжения: готовы ли системы водоснабжения и гидроэнергетики, полагающиеся на стабильный сток с ледников, к его изменению, и будет ли сам ледник существовать через 100 лет?