Города готовятся к моменту, когда из кранов перестанет течь вода: модели показали тревожные сроки

Глобальное потепление усиливает риск длительных засух — Nature Communications

750 миллионов человек могут оказаться в зоне риска значительно раньше, чем предполагалось. Новые климатические расчёты показывают: темпы приближения "нулевой засухи" стремительно растут, а это означает, что нехватка воды может стать не просто локальной проблемой, а глобальным вызовом, способным изменить привычный уклад жизни целых государств. Результаты научных моделей говорят о том, что подобные сценарии могут затронуть не только засушливые регионы, но и территории, которые раньше считались относительно безопасными. Об этом сообщает Nature Communications.

Усиление засух: что показывают новые климатические данные

Свежие данные, представленные исследователями из Центра физики климата IBS (ICCP) Пусанского национального университета, показывают: глобальное потепление существенно повышает вероятность многолетних засух. Учёные использовали современные модели, чтобы определить, когда в разных регионах мира наступает критическая точка, при которой потребность в воде превышает её естественное поступление из осадков, рек и водохранилищ.

Эта точка носит название "нулевой день засухи" (Day Zero Drought). Кейптаун и Ченнаи уже пережили подобные кризисы: города практически полностью исчерпали запасы пресной воды и были вынуждены вводить жёсткие ограничения. Эти случаи стали тревожным сигналом для мирового сообщества, показав, насколько ограниченными могут оказаться ресурсы даже в мегаполисах.

"Наше исследование показывает, что глобальное потепление вызывает и усугубляет засуху по всему миру. Даже если мы достигнем целевого показателя в 1,5 °C, сотни миллионов людей всё равно столкнутся с беспрецедентной нехваткой воды", — говорит кандидат наук Равинандрасана, первый автор исследования.

Хотя дефицит воды давно обсуждается экспертами, новые данные подтверждают: скорость наступления экстремальных гидрологических условий ускоряется. Местам, которые считались достаточно устойчивыми, теперь тоже угрожают изменения в распределении водных ресурсов.

Как меняется карта мировых засух

Климатические симуляции на основе сценариев выбросов SSP3-7.0 и SSP2-4.5 показывают, что всё больше регионов двигается к состоянию, когда природные источники не смогут восполнить растущий спрос. Это касается и городов, и сельских районов, где водные ресурсы напрямую связаны с урожаями и качеством жизни миллионов людей.

Исследователи выявили зоны повышенной уязвимости:

Средиземноморье;
южная часть Африки;
некоторые территории Северной Америки;
отдельные регионы Азии.

По оценкам моделирования, в ближайшие 15 лет до 35 % наиболее уязвимых регионов могут столкнуться с экстремальными климатическими изменениями. К концу века под угрозой окажутся около 750 миллионов человек — 470 миллионов жителей городов и 290 миллионов сельских районов.

"Согласно нашим расчётам, из-за растущей интенсивности гидрологического стресса 14 % крупных водоёмов могут высохнуть уже во время первых засушливых периодов, что серьёзно повлияет на уровень жизни людей", — отмечает профессор Кристиан Франкце из Центра физики климата IBS.

Рост нагрузки на водохранилища означает, что многие системы уже работают на пределе. Если уровень осадков продолжит снижаться, а температура — расти, то в ряде регионов возникнет риск разрушения привычной инфраструктуры водоснабжения.

Растущая уязвимость водных систем

Особенно тревожной является тенденция к участившимся эпизодам резкого истощения водных запасов, которые возникают внезапно и продолжаются годами. В таких условиях страдают не только бытовые потребности населения, но и сельское хозяйство, промышленность, энергетика.

"Засухи нулевого дня — это уже не далёкая перспектива: они происходят прямо сейчас. Без немедленных мер по адаптации и устойчивому управлению водными ресурсами сотни миллионов людей, скорее всего, столкнутся с беспрецедентной нехваткой воды в будущем", — говорит Равинандрасана.

От изменений климата страдают как крупные города, так и мелкие фермерские сообщества, которым сложно быстро перестроиться. Потеря водоёмов приводит к снижению урожайности, повышению цен на продукты питания и ослаблению продовольственной безопасности.

Сравнение уязвимых регионов: города против сельских территорий

Климатические модели показывают, что разные территории будут испытывать разную степень давления. Городская и сельская инфраструктура также реагируют на нехватку воды не одинаково.

Средиземноморье, например, считается самым уязвимым городским регионом. Плотность населения, туризм и интенсивное сельское хозяйство повышают потребление воды, а изменения климата ограничивают её естественное пополнение. Сельские районы Африки и Азии страдают по другим причинам: отсутствие устойчивых водных систем делает засуху опаснее, потому что общины сильно зависят от местных водоёмов и сезонных рек.

Понятно, что децентрализованные и слабозащищённые системы управления водой хуже реагируют на климатические катастрофы. Поэтому даже менее заселённые территории могут оказаться в более критическом положении, чем мегаполисы.

Плюсы и минусы ключевых стратегий управления водой

Для адаптации требуется комплекс мер, а каждая стратегия имеет сильные стороны и ограничения. Это важно учитывать, чтобы принимать устойчивые решения.

Основные потенциальные преимущества разных стратегий:

расширение систем хранения воды снижает риск полного истощения запасов в засуху;
внедрение технологий повторного использования воды помогает уменьшить нагрузку на водоёмы;
улучшение мониторинга позволяет оперативно реагировать на кризисы;
модернизация ирригации увеличивает эффективность сельского хозяйства.

Есть и слабые стороны:

создание крупных инфраструктурных систем требует значительных инвестиций;
малодоходные страны не всегда могут внедрить современные технологии;
масштабные водные проекты могут вызывать экологические последствия;
изменения в управлении требуют координации между государством, бизнесом и населением.

Чем раньше регионы начнут адаптироваться, тем меньше будет вероятность столкнуться с "нулевым днём" в полном его проявлении.

Советы по устойчивому управлению водными ресурсами

Вопрос адаптации стоит особенно остро в городах и регионах с растущим населением. Для повышения устойчивости водных систем полезно придерживаться ряда подходов:

Оценивать текущие источники воды и определять, какие из них наиболее уязвимы к климатическим изменениям.
Инвестировать в технологии очистки и повторного использования воды, чтобы снизить нагрузку на природные водоёмы.
Планировать развитие городов с учётом будущей гидрологической нагрузки.
Создавать образовательные программы для населения, повышающие уровень грамотности в вопросах экономии воды.
Встраивать системы раннего предупреждения о засухах, основанные на данных спутников и метеорологии.
Укреплять природные экосистемы — леса, почвы, водно-болотные угодья — поскольку они улучшают удержание влаги.
Пересматривать нормы потребления воды в зданиях, промышленности и сельском хозяйстве.