Новые исследования показывают, что к 2050 году тысячи рек и ручьев по всему миру могут перейти критический экологический порог.
Под поверхностью Земли в подземных водоносных горизонтах скрыто больше пресной воды, чем в любом другом источнике, кроме ледяных щитов.
Эта подземная вода играет важнейшую роль для рек во всем мире, поддерживая их течение даже тогда, когда засуха приводит к снижению уровня их воды.
Но за последние десятилетия люди выкачали из этих подземных резервуаров триллионы галлонов воды.
Это означает, что сотни рек и ручьев по всему миру станут настолько истощены водой, что их флора и фауна столкнутся с опасной точкой , говорит Инге де Грааф, ведущий автор исследования и гидролог из Университета Фрайбурга.
“Мы действительно можем рассматривать этот экологический эффект как бомбу замедленного действия", - говорит она.
Подземные воды - это скрытые леса, охватывающие большую часть современной жизни. Во всем мире около 40 процентов продуктов питания, которые мы выращиваем, поливаются жидкостью, извлеченной из-под поверхности Земли.
Но для заполнения многих водоносных горизонтов, из которых эта вода извлекается, потребовались сотни или даже десятки тысяч лет.
Вода внутри, возможно, просочилась через трещины в земле, когда гигантские ледяные щиты в последний раз покрывали Нью-Йорк 20 тысяч лет назад.
Большая часть этой воды удаляется гораздо быстрее, чем она может быть пополнена. Это имеет огромные потенциальные последствия для людей, которые хотят пить чистую воду, выращивать урожай в районах, которые не получают достаточно дождя.
Но задолго до того, как эти последствия проявятся, они будут поражать реки, ручьи и места обитания вокруг них.
"Подумайте о водоносном горизонте, таком как ванна, полная воды и песка”, - объясняет Элоиза Кенди, ученый-пресноводник из Nature Conservancy.
Затем представьте себе, что вы легонько проводите пальцем по верхней части песка, создавая небольшой след. Этот маленький след заполняется водой, которая просачивается через песок в "поток".
“Если вы выкачаете немного воды из ванны, этот поток высохнет, хотя в ванне все еще остается много воды”, - говорит она.
Но что касается здоровых рек, то вы их уничтожили. Но поскольку реки не кричат и не вопят, мы не обязательно знаем, что они в беде.”
Вода-это жизнь.
В рамках нового исследования группа ученых провела глобальный анализ того, где грунтовые воды уже добываются с такой скоростью, что это привело к такому значительному снижению уровня воды в реках и ручьях, что они пересекают критический экологический порог.
Это когда уровень воды падает на 90 процентов от среднего стока в сухой сезон.
Время, когда грунтовые воды имеют наибольшее значение для речного стока.
Преодоление этого порога в течение более чем трех месяцев в году, по крайней мере, два года подряд, ставит под угрозу флору и фауну пресноводных систем, говорит Брайан Рихтер, специалист по водным ресурсам и ученый в области устойчивого водоснабжения.
“Там может быть только очень небольшое истощение воды в эти чувствительные времена, но экологически это имеет смысл”, - говорит он.
А что случится с пресноводным видами, и теми млекопитающими, которые зависят от здоровых рек и ручьев? Они будут подвержены опасности, вплоть до полного исчезновения вида!
В ходе нового анализа де Грааф и ее коллеги обнаружили, что от 15 до 21 процента водосборных бассейнов, накачивающих грунтовые воды, уже преодолели этот порог (примерно половина всех водосборных бассейнов во всем мире откачивается).
Поскольку изменение климата усугубляет засухи во многих частях мира, нагрузка на грунтовые воды - и, соответственно, на реки и ручьи-вероятно, станет намного, намного хуже, говорят они.
Их прогнозы могут быть консервативными. В качестве базовой линии они использовали глобальный спрос на воду в 2010 году и развернули свою климатическую модель вперед, чтобы увидеть, как могут развиваться нагрузки на системы подземных вод.
Однако по мере увеличения численности населения и роста спроса на продовольствие эти прогнозы могут усиливаться по причинам, не связанным с изменением климата, что ускоряет добычу из подземных источников воды.
Но последствия перекачки грунтовых вод становятся заметными лишь через годы, если не десятилетия. Изменения в дождевой воде оказывают непосредственное, очевидное влияние на речной сток, объясняет Гретхен Миллер , гидролог и инженер из Техасского университета A&M.
Когда дождь льет, реки часто бушуют. Но подземные воды скрыты. Изменения занимают гораздо больше времени, чтобы выйти на свет, и не всегда проявляются в том месте, где происходит откачка.
Это делает вопросы управления водоносными горизонтами еще более сложными, и лишь у небольшой части водосборных бассейнов имеются планы по решению назревающих проблем.
В то же время реки и ручьи - это “канарейка в угольной шахте”, говорит Рихтер. “Они являются сигналом, который говорит, что мы используем воду неустойчивым образом, нам нужно внимательно посмотреть на то, что мы делаем.”