Forskere afslører betydeligt vandtab i globale indlandske regioner

Sammen med et opvarmende klima og intensiverede menneskelige aktiviteter, den seneste vandopbevaring i globale indlandske bassiner har gennemgået en udbredt tilbagegang. En ny undersøgelse afslører, at dette fald har forværret lokal vandstress og forårsaget potentiel havstigning.

Studiet, "Seneste globale fald i endorheisk bassinvandlagring, "blev udført af et team af forskere fra seks lande og optræder i det aktuelle nummer af Naturgeovidenskab .

"Vandressourcer er ekstremt begrænsede i de kontinentale bagland, hvor strømmen ikke når havet. Videnskabeligt, disse regioner kaldes endorheiske bassiner, "sagde Jida Wang, en geograf i Kansas State University og undersøgelsens hovedforfatter.

"I løbet af de sidste årtier har vi har set stigende tegn på forstyrrelser i den endorheiske vandbalance, "sagde Wang, en adjunkt i geografi. "Dette omfatter, for eksempel, det udtørrende Aralsø, den nedbrydende arabiske akvifer og de tilbagetrækende eurasiske gletschere. Dette bevis motiverede os til at spørge:Er den samlede vandlagring på tværs af det globale endorheiske system, omkring en femtedel af den kontinentale overflade, undergår et netto fald? "

Ved hjælp af tyngdekraftsobservationer fra NASA/German Aerospace Center's Gravity Recovery and Climate Experiment, eller NÅDE, satellitter, Wang og hans kolleger kvantificerede et netto vandtab i globale endorheiske bassiner på cirka 100 milliarder tons vand om året siden begyndelsen af ​​det nuværende årtusinde. Det betyder, at en vandmasse svarende til fem Great Salt Lakes eller tre Lake Meads hvert år er væk fra de tørre endorheiske regioner.

Overraskende nok, denne mængde endorheisk vandtab er det dobbelte af samtidige vandskift på tværs af den resterende landmasse undtagen Grønland og Antarktis, Sagde Wang. Modsat endorheiske bassiner, de resterende regioner er eksorheiske, hvilket betyder streamflow, der stammer fra disse bassiner, dræner til havet. Exorheiske bassiner tegner sig for det meste af den kontinentale overflade og er hjemsted for mange af verdens største floder, såsom Nilen, Amazon, Yangtze og Mississippi.

Wang bemærkede, at signaturen af ​​ændringer i vandlagring i eksorheiske bassiner ligner nogle fremtrædende svingninger i klimasystemet, såsom El Niño og La Niña i flerårige cyklusser. Imidlertid, vandtabet i endorheiske bassiner virker mindre reagerende på en sådan kortsigtet naturlig variation. Denne kontrast kan tyde på en dybtgående indvirkning af længerevarende klimaforhold og direkte menneskelig vandforvaltning, såsom flodafledning, opdæmning og tilbagetrækning af grundvand, på vandbalancen i det tørre bagland.

Dette endorheiske vandtab har to konsekvenser, ifølge forskerne. Ikke alene forværrer det vandstress i de tørre endorheiske områder, men det kan også bidrage til en væsentlig faktor af global miljømæssig bekymring:havstigning. Havstigning er et resultat af to hovedårsager:termisk ekspansion af havvand som følge af øget global temperatur, og yderligere vandmasse til havet.

"Hydrosfæren er massekonserveret, "sagde Chunqiao Song, forsker ved Nanjing Institute of Geography and Limnology, Det Kinesiske Videnskabsakademi, og en medlederforfatter af undersøgelsen. "Når vandlager i endorheiske bassiner er i underskud, den reducerede vandmasse forsvinder ikke. Det blev omfordelt hovedsageligt gennem dampstrøm til det exorheiske system. Når dette vand ikke længere er fastlåst, det har potentiale til at påvirke havets budget. "

På trods af en observationsperiode på 14 år, det endorheiske vandtab svarer til en yderligere havstigning på 4 millimeter, undersøgelsen fundet. Forskerne sagde, at denne indvirkning er utrivelig. Det tegner sig for cirka 10 procent af den observerede stigning i havniveauet i samme periode; kan sammenlignes med næsten halvdelen af ​​det samtidige tab i bjerggletsjere, undtagen Grønland og Antarktis; og matcher hele bidraget fra det globale grundvandsforbrug.

"Vi siger ikke, at det nylige endorheiske vandtab helt er havnet i havet, "sagde Yoshihide Wada, vicedirektør for vandprogrammet ved International Institute for Applied Systems Analysis i Østrig og medforfatter af undersøgelsen. "I stedet, vi viser et perspektiv på, hvor stort det seneste endorheiske vandtab har været. Hvis det vedvarer, såsom ud over den dekadale tidsskala, vandoverskuddet, der tilføjes det exorheiske system, kan betyde en vigtig kilde til stigning i havniveauet. "

Ved at synergisere satellitsobservationer med flere missioner og hydrologiske modeller, Wang og hans kolleger tilskrev dette globale endorheiske vandtab til sammenlignelige bidrag fra overfladen - såsom søer, reservoirer og gletschere - samt jordfugtighed og akviferer.

"Sådanne sammenlignelige tab er, imidlertid, en sammenlægning af forskellige regionale variationer, "Sagde Wang." I endorheisk Central Eurasien, for eksempel, omkring halvdelen af ​​vandtabet kom fra overfladen, især store terminalsøer såsom Aralsøen, Det Kaspiske Hav og Urmiasøen, og tilbagetrækning af gletsjere i High Mountain Asia. "

Mens glacial tilbagetrækning var et svar på opvarmningstemperaturen, vandtab i terminalsøerne var et kombineret resultat af meteorologiske tørkeperioder og langvarige vandomlægninger fra foderfloderne.

Netto vandtab i endorheiske Sahara og Arabien, på den anden side, var domineret af uholdbar grundvandsoptagelse, ifølge forskerne. I endorheisk Nordamerika, herunder USA's store bassin, et tørkeinduceret jordfugtighedstab var sandsynligvis ansvarlig for det meste af det regionale vandtab. På trods af et mindre omfang, overfladevandstabet i Great Salt Lake og Salton Sea var på en betydelig hastighed på 300 millioner tons om året, som delvist blev fremkaldt af mineralminedrift og afledningsbaseret kunstvanding.

"Vandtabet fra verdens endorheiske bassiner er endnu et eksempel på, hvordan klimaforandringer yderligere tørrer de allerede tørre, tørre og halvtørre områder af kloden. I mellemtiden, menneskelige aktiviteter såsom udtømning af grundvand fremskynder denne tørring betydeligt, "sagde Jay Famiglietti, direktør for Global Institute of Water Security, Canada 150 forskningsstol i hydrologi og fjernmåling ved University of Saskatchewan, Canada og medforfatter af undersøgelsen.

Wang sagde, at teamet ønsker at formidle tre takeaway -meddelelser fra deres forskning.

"Først, vandlagring i det endorheiske system, omend begrænset i total masse, kan dominere vandlagringstendensen i hele landoverfladen i mindst dekadale tidsperioder, "Sagde Wang." For det andet, det nylige endorheiske vandtab er mindre følsomt over for den naturlige variation i klimasystemet, foreslår en mulig reaktion på længere sigt klimaforhold og menneskelig vandforvaltning.

"Tredje, et sådant vandtab i det endorheiske system har to konsekvenser, både til regional vandbæredygtighed og til global havstigning, "sagde han." Disse meddelelser fremhæver den undervurderede betydning af endorheiske bassiner i vandcyklussen og behovet for en forbedret forståelse af ændringer i vandlagring i det globale bagland. "