Основные водохранилища США сокращаются и становятся менее надежными, показало новое исследование

Крупные водохранилища на континентальной части США переживают более продолжительные, более серьезные и более изменчивые периоды низкого заполнения по сравнению с ситуацией несколько десятилетий назад. Проблемы наиболее выражены на западе и в центре страны, но водохранилища на востоке и юго-востоке также не защищены от негативных тенденций. В целом, водохранилища стали менее надежными и более уязвимыми к изменению климата.

Полученные данные, которые обновляют критически важную информацию о запасах воды, должны улучшить прогнозирование водных ресурсов, помогая управляющим на национальном, региональном и местном уровнях принимать более обоснованные решения о сроках и объемах сброса воды. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Водохранилища приобретают все большее значение, поскольку естественные источники хранения воды становятся менее надежными: во многих регионах сокращается снежный покров, мелеют реки, а запасы подземных вод истощаются. Водохранилища могут помочь смягчить распространение засухи вниз по течению, но сбои в их нормальной работе могут вызвать повсеместные проблемы с доступностью воды. Яркий пример — низкий уровень озер Мид и Пауэлл в период с 2000 по 2021 год, который стал самым засушливым 22-летним периодом в регионе за 1200 лет и привел к широкомасштабным ограничениям водопользования на юго-западе США.

На объем воды, который может храниться в водохранилище, влияют засуха, водозабор и накопление осадков за плотинами. Каждый из этих факторов меняется, во многих случаях отдаляя условия эксплуатации водохранилищ от тех, для которых они были спроектированы.

«Водохранилища являются ключевым компонентом современного водного цикла, и это та часть, на которую управляющие могут влиять, — сказал ведущий автор исследования, гидролог Геологической службы США (USGS) Силан Симеоне. — Мы знаем, что водохранилища меняются и что они были спроектированы для исторических водных условий. Поэтому сейчас существует неопределенность в том, смогут ли и как водохранилища адаптироваться».

Исследователи проанализировали уровни воды в 250 крупных водохранилищах с 1981 по 2020 год, чтобы получить общенациональную картину изменений. В засушливых западных и центральных штатах периоды низкого заполнения оказались более продолжительными, серьезными и изменчивыми. Однако проблема не ограничивается засушливым Западом.

Удивительным открытием стало повсеместное снижение ежегодного максимального объема хранения. Из 250 изученных водохранилищ у 169 этот показатель снизился, причем у 89 — значительно. В среднем по всем водохранилищам снижение максимального объема относительно среднего составило 2,2%; для водохранилищ со значительным снижением медианное падение достигло 8,1%. «Снижение максимального годового объема было повсеместным, что нас действительно удивило, — отметил Симеоне. — Многие водохранилища просто не заполняются до прежних уровней».

По мнению ученых, вероятными причинами наблюдаемого роста изменчивости запасов воды и общего снижения уровней являются сочетание увеличения накопления осадков и изменения гидроклиматических условий. Большинство плотин и водохранилищ в исследовании были построены между 1930 и 1970 годами в предположении относительной стабильности климата и общества. «Было предположение, что условия будут более или менее стационарными, — пояснил Симеоне. — Изменение климата прервало это. Теперь управляющим необходимо пытаться смягчать те гидрологические сдвиги, которые мы наблюдаем».