Урбанизация и изменение климата могут нанести двойной удар по водосборным бассейнам в будущем, показало исследование

Исследователи из Университета Миссури установили, что совместное воздействие климатических изменений и городской застройки к середине века может оказать глубокое влияние на водосборные бассейны. По оценкам Агентства по охране окружающей среды США (EPA), от этих экосистем зависит более $450 млрд в сфере производства продуктов питания, товаров и других экономических факторов.

В некоторых случаях эффекты от городского развития и климатических изменений на гидрологические условия могут усиливаться при совместном рассмотрении. Например, весной оба фактора могут увеличивать поверхностный сток, что, в свою очередь, способствует попаданию большего количества загрязняющих веществ в водотоки, усиливает эрозию и приводит к более серьезным наводнениям. Ученые использовали модели изменения земного покрова, гидрологические и климатические прогнозы для оценки потенциальных изменений в водосборном бассейне Миссури к середине XXI века.

По отдельности урбанизация и изменение климата оказывают разное влияние. Городская застройка, вероятно, увеличит сток и ограничит инфильтрацию воды в грунт. Эвапотранспирация (испарение воды с поверхности и растениями) также ожидается ниже. Напротив, прогнозируемое повышение температуры и изменение режима осадков приведут к снижению стока и увеличению эвапотранспирации. Климатические воздействия сильно варьируются в зависимости от сезона: зимние осадки могут сократиться почти на 20%, а весенние — увеличиться примерно на 8%.

Когда воздействия климата и урбанизации совпадают, возникает кумулятивный эффект. К середине века весенний сток может увеличиться более чем на 28%. В сочетании с усиленным испарением из-за более высоких температур это приведет к сокращению запасов грунтовых вод — жизненно важного ресурса во время засух, составляющего около 20% мировых запасов пресной воды. Одновременно возрастут риски наводнений, эрозии и распространения загрязнителей.

«Изменения в гидрологическом балансе могут иметь серьезные последствия для здоровья водосборных экосистем и окружающих сообществ», — отметил исследователь Майкл Сунде. Результаты в основном специфичны для водосборов Среднего Запада США, но подход исследования применим для оценки рисков в других регионах. Работа опубликована в Journal of Environmental Management.