Zasoby słodkiej wody na lądzie i pod ziemią dramatycznie spadły w ciągu ostatniej dekady, budząc obawy, że kontynenty ziemskie weszły w fazę stale suchej.
Naukowcy odkryli znaczny spadek zasobów słodkiej wody na Ziemi od 2014 r., na który wpływają takie czynniki, jak poważne susze, zwiększone zapotrzebowanie na rolnictwo i zjawiska klimatyczne, takie jak El Niño. Te obserwacje zebrane przez NASA i niemieckie dane satelitarne sugerują potencjalnie długoterminową fazę suchą dla planety, zwiększając obawy dotyczące wpływu globalnego ocieplenia na naturalne magazynowanie wody i jej dostępność do użytku przez ludzi i rolnictwo.
Dramatyczna zmiana w globalnej wodzie słodkiej
Międzynarodowy zespół naukowców, korzystając z danych z satelitów NASA i Niemiec, znalazł dowody na znaczący i gwałtowny spadek zasobów słodkiej wody na Ziemi, który rozpoczął się w maju 2014 r. Spadek ten utrzymuje się, co sugeruje, że kontynenty planety mogły wejść w fazę długoterminowa faza sucha– wynika z ustaleń opublikowanych w Badania w geofizyce.
W latach 2015–2023 obserwacje satelitarne wykazały, że średnia ilość słodkiej wody magazynowanej na lądzie – w tym wód powierzchniowych w jeziorach i rzekach, a także wód gruntowych w warstwach wodonośnych – była o 1200 kilometrów sześciennych (290 mil sześciennych) niższa od średniego poziomu odnotowanego w 2002 r. do 2014 r. Matthew Rodell, hydrolog z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard w NASA i jeden z autorów badania, wyjaśnił znaczenie: „Odpowiada to utracie dwuipółkrotnej objętości jeziora Erie”.
W okresach suszy, wraz z rozwojem rolnictwa nawadnianego, gospodarstwa rolne i miasta muszą w większym stopniu polegać na wodach gruntowych, co może prowadzić do cyklu zmniejszania się zasobów wody podziemnej: zasoby słodkiej wody wyczerpią się, deszcz i śnieg nie będą ich uzupełniać, a pompowana jest większa ilość wody gruntowej. Zmniejszenie dostępnej wody stanowi obciążenie dla rolników i społeczności, co może prowadzić do głodu, konfliktów, ubóstwa i zwiększonego ryzyka chorób, gdy ludzie zwracają się do skażonych źródeł wody – wynika z badania Raport Organizacji Narodów Zjednoczonych na temat stresu wodnego opublikowany w 2024 r.
Wgląd satelitarny w globalne zmiany wody
Zespół naukowców zidentyfikował ten gwałtowny, globalny spadek zasobów słodkiej wody na podstawie obserwacji z satelitów GRACE (eksperyment odzyskiwania grawitacji i klimatu), obsługiwanych przez Niemieckie Centrum Aeronautyki, Niemieckie Centrum Badań Naukowych o Ziemi i NASA. Satelity GRACE mierzą wahania grawitacji Ziemi w skali miesięcznej, ujawniając zmiany w masie wody na powierzchni i pod ziemią – znanej również jako ziemskie magazynowanie wody. Oryginał ŁASKA satelity latały od marca 2002 r. do października 2017 r., a następnie GRACE-FO (GRACE–Follow On) wystrzelonych w maju 2018 r. i przedstawionych na poniższej grafice artysty.
Mapa na górze tej strony pokazuje lata, w których dane satelitarne wskazują, że naziemne magazynowanie wody osiągnęło minimum 22 lata w każdej lokalizacji. Spadek zasobów słodkiej wody na świecie rozpoczął się od ogromnej suszy w północnej i środkowej Brazylii, po której wkrótce nastąpiła seria poważnych susz w Australazji, Ameryce Południowej, Ameryce Północnej, Europie i Afryce.
Wpływy klimatyczne i trwała susza
Wyższe temperatury oceanów na tropikalnym Pacyfiku od końca 2014 r. do 2016 r., których kulminacją było jedno z najważniejszych zjawisk El Niño od 1950 r., doprowadziły do zmian w atmosferycznych strumieniach strumieniowych, które zmieniły pogodę i wzorce opadów na całym świecie. Jednak nawet po ustąpieniu El Niño poziom wody słodkiej na świecie nie powrócił do normy. Rodell i zespół podają, że 13 z 30 najbardziej intensywnych susz na świecie zaobserwowanych przez GRACE miało miejsce od stycznia 2015 r. Podejrzewają, że globalne ocieplenie może przyczyniać się do trwałego wyczerpywania się słodkiej wody.
Globalne ocieplenie powoduje, że atmosfera gromadzi więcej pary wodnej, co skutkuje bardziej ekstremalnymi opadami, powiedział meteorolog NASA Goddard, Michael Bosilovich. Chociaż całkowity roczny poziom opadów deszczu i śniegu może nie zmieniać się radykalnie, długie okresy pomiędzy intensywnymi opadami powodują, że gleba wysycha i staje się bardziej zwarta. Zmniejsza to ilość wody, którą ziemia może wchłonąć podczas deszczu.
„Problem w przypadku ekstremalnych opadów” – powiedział Bosilovich – „polega na tym, że woda w końcu spływa”, zamiast wchłaniać i uzupełniać zasoby wód gruntowych. Na całym świecie poziom słodkiej wody utrzymuje się na stałym niskim poziomie od czasu El Niño w latach 2014–2016, podczas gdy więcej wody pozostaje uwięzionych w atmosferze w postaci pary wodnej. „Ocieplające temperatury zwiększają zarówno parowanie wody z powierzchni do atmosfery, jak i zdolność atmosfery do zatrzymywania wody, zwiększając częstotliwość i intensywność warunków suszy” – zauważył.
Wyzwania w przewidywaniu trendów wodnych
Chociaż istnieją powody, by podejrzewać, że nagły spadek ilości słodkiej wody jest w dużej mierze spowodowany globalnym ociepleniem, definitywne powiązanie między nimi może być trudne, twierdzi Susanna Werth, hydrolog i naukowiec zajmujący się teledetekcją w Virginia Tech, która nie była związana z badaniem. „Istnieje niepewność w przewidywaniach klimatycznych” – powiedział Werth. „Pomiary i modele zawsze zawierają błędy.”
Czas pokaże, czy globalny poziom wody słodkiej powróci do wartości sprzed 2015 r., utrzyma się na stałym poziomie, czy też powróci do spadku. Biorąc pod uwagę, że dziewięć najcieplejszych lat we współczesnym zapisie temperatur zbiegło się z gwałtownym spadkiem poziomu słodkiej wody, Rodell powiedział: „Nie sądzimy, że to przypadek i może to być zwiastun tego, co nadejdzie”.
Zdjęcie z Obserwatorium Ziemi NASA wykonane przez Wanmei Lianga na podstawie danych Rodella, Matthew i in. (2024). Wizja artystyczna GRACE-FO autorstwa NASA/JPL-Caltech.
