Исследование сложного вопроса засухи

Недостаток осадков и воды в ландшафте — проблема простая и одновременно серьёзная. Даже когда засуха очевидна, сам процесс иссушения является сложным, и в нём важную роль играет пространственный контекст. Профессор Дёрте Тетцлафф из Института пресноводной экологии и внутреннего рыболовства им. Лейбница (IGB) исследует это взаимодействие факторов окружающей среды, запасов и потоков воды на примере региона Берлин-Бранденбург.

Северо-Германская низменность ощущает последствия изменения климата: с 2018 по 2022 год наблюдались пять последовательных лет с отрицательными аномалиями осадков. Исследования водного баланса в водосборном бассейне Демниц-Мюленфлисс, где с 1980 года ведутся долгосрочные наблюдения, показывают, что основные водоносные горизонты в регионе расположены близко к поверхности и имеют низкую ёмкость. Возраст этого мелкого грунтового вод составляет максимум пять лет, что делает его особенно чувствительным к водозабору и гидроклиматическим воздействиям. Уровни грунтовых вод снижаются: в засушливом 2018 году чистое пополнение составило лишь 1 мм, тогда как в дождливом 2010 году — 376 мм. С 2007 по 2022 год запасы грунтовых вод сокращались в среднем на 2,1 мм в год.

Даже один дождливый год не может компенсировать эти дефициты. Расчёты показывают, что после многих засушливых периодов для пополнения водоносных горизонтов потребуется как минимум два года равномерно распределённых осадков на среднем уровне. Несмотря на «влажное лето» 2024 года, этого не произошло, а весна 2025 года снова была крайне засушливой. Поскольку поверхностные воды региона в значительной степени питаются грунтовыми, их состояние напрямую влияет на реки и озёра. Исследования подтверждают, что водотоки в Демниц-Мюленфлисс пересыхают, отчасти из-за длительного отключения от грунтовых вод, а качество воды ухудшается.

Около 40% общего притока в грунтовые воды теряется в летние месяцы, в основном из-за высокой эвапотранспирации (около 90% всех осадков в регионе возвращается в атмосферу). Несмотря на высокую водопроницаемость, песчаные почвы могут быть гидрофобными, что мешает эффективному впитыванию воды во время сильных дождей. Увеличение содержания гумуса могло бы улучшить инфильтрацию, но это трудно реализовать в крупных масштабах. Ключевую роль играет землепользование: в смешанном бассейне Демниц-Мюленфлисс (луга, сельхозугодья, леса, водно-болотные угодья) скорость пополнения грунтовых вод под хвойными лесами может быть на 50% ниже, чем под другими типами землепользования. Новые методы, такие как агролесоводство, могут смягчать эвапотранспирацию и увеличивать инфильтрацию.

Восстановление осушенных ранее водно-болотных угодий, включая ренатурализацию и реколонизацию бобрами вдоль речной сети, привело к повышению уровня грунтовых вод с 2000 года. Доля осадков, пополняющих грунтовые воды, увеличилась, хотя и остаётся ниже 10%. Однако эти меры пока слабо влияют на сток в водотоках. Вероятно, доля восстановленных болотных площадей по сравнению с сельхозугодьями ещё слишком мала, а сами участки часто небольшие и разрозненные. Для долгосрочного улучшения удержания и хранения воды в сельскохозяйственных ландшафтах рекомендуется восстановление более крупных и связанных между собой бывших болотных массивов.

Эти результаты подчёркивают важность разработки комплексных стратегий управления землёй и водой в условиях изменения климата, которое, как ожидается, приведёт к дальнейшему сокращению осадков, росту температур и снижению пополнения грунтовых вод в северо-восточной Германии. Успешные подходы уже существуют, но их необходимо реализовывать более последовательно.