Ændringer i snesmeltning truer landmænd i det vestlige USA

Landmænd i dele af det vestlige USA, der er afhængige af snesmeltning for at hjælpe med at vande deres afgrøder, vil være blandt de hårdest ramte i verden af ​​klimaændringer, en ny undersøgelse afslører.

I en artikel offentliggjort i dag i Naturens klimaforandringer , et tværfagligt team af forskere analyserede månedligt behov for vanding af vanding sammen med snesmelteafstrømning på tværs af globale bassiner fra 1985 til 2015. Målet var at bestemme, hvor kunstvandet landbrug tidligere har været afhængig af afsmeltning af snesmeltning, og hvordan det kan ændre sig med et opvarmende klima.

De projekterede derefter ændringer i snesmeltning og afstrømning af nedbør, hvis Jorden varmer med 2 eller 4 grader Celsius (ca. 3 ½ eller 7 grader Fahrenheit), hvilket potentielt vil bringe sneafhængige bassiner i fare.

Resultaterne pegede på bassiner globalt set med størst risiko for ikke at have nok vand til rådighed på de rigtige tidspunkter til kunstvanding på grund af ændringer i snesmeltemønstre. To af disse højrisikoområder er flodbassinerne San Joaquin og Colorado i det vestlige USA.

"På mange områder af verden, landbruget afhænger af, at snesmeltafstrømning sker på bestemte tidspunkter og i bestemte størrelser "sagde Yue Qin, adjunkt i geografi og et kernefakultet for Sustainability Institute ved Ohio State University.

"Men klimaforandringerne vil forårsage mindre sne og tidlig smeltning i nogle bassiner, som kunne have dybtgående virkninger på fødevareproduktionen. "

Qin, hovedforfatter af undersøgelsen, designet forskningen med Nathaniel Mueller, adjunkt ved Colorado State University, og Steven Davis, lektor ved University of California, Irvine.

Under scenariet med 4 grader Celsius opvarmning, forskerne projekterer, at andelen af ​​behovet for kunstvandingsvand, som snesmeltning opfylder i San Joaquin -bassinet, falder fra 33 procent til 18 procent. I Colorado -bassinet, andelen af ​​vandbehovet dækket af snesmeltning falder fra 38 procent til 23 procent.

Andre bassiner, hvor landbruget er i særlig risiko på grund af ændringer i snesmeltning, er placeret i Sydeuropa, det vestlige Kina og Centralasien.

Afhængig af både størrelsen og timingen, afstrømning af nedbør kan muligvis kompensere for fald i snesmelteafstrømning ved at imødekomme behovet for kunstvandingsvand - men kun for nogle bassiner, forskerne beregnet.

"I mange bassiner, fremtidige ændringer i nedbør kompenserer ikke for den tabte snesmeltning i afgrødernes vækstsæsoner, "Sagde Mueller.

San Joaquin, for eksempel, er et bassin, hvor stigninger i nedbørsmængden ikke vil kunne kompensere for fald i snesmeltning, når kunstvanding er mest nødvendig.

Forskerne vurderede den potentielle tilgængelighed af reservoirlagring og grundvand for at hjælpe med at tilfredsstille det ekstra vandingsbehov, der er skabt af mindre snesmeltning og tidlig smeltning. I nogle bassiner, disse yderligere krav ville udgøre store udfordringer i forsøget på at kompensere for ændrede snesmeltemønstre.

"Vandingskrav, der ikke opfyldes af nedbør eller snesmeltning, repræsenterer i øjeblikket allerede mere end 40 procent af reservoirets vandlager i mange asiatiske og nordamerikanske bassiner, "Sagde Davis.

"Og i en varmende verden, landbrug vil ikke være den eneste ekstra efterspørgsel på reservoirer og andre alternative vandforsyninger som grundvand. "

I San Joaquin -bassinet, fund tyder på, at 14 procent af efterspørgslen efter kunstvanding skal dækkes af nye alternative kilder under et opvarmningsscenario på 4 grader Celsius. I Colorado -bassinet, tallet ville være 9 procent.

Undersøgelsen undersøgte også, hvilke afgrøder globalt højst var i fare på grund af snesmeltningsændringer som følge af klimaforandringer. Fund viste, at ris og bomuld på den nordlige halvkugle sommer, eller hvede og forvaltet græsarealer om foråret, var særlig sneafhængige.

Til undersøgelsen, forskere brugte data om månedlig nedbør og snesmelteafstrømning globalt fra 1985 til 2015 fra et datasæt kaldet TerraClimate. De beregnede derefter det månedlige vandforbrug til kunstvanding for en række afgrøder.

Sammenligning af historisk afstrømning og totalt overfladevandforbrug, de estimerede månedligt forbrug af snesmeltning og nedbørsmængde samt efterspørgsel efter alternative vandkilder i hvert større vandløb.

De brugte derefter klimamodeller til at projektere snesmeltning og afstrømning af nedbør i hvert bassin, hvis de globale gennemsnitstemperaturer stiger 2 grader eller 4 grader Celsius over præindustrielle forhold.

Qin sagde, at resultaterne af undersøgelsen kunne bruges til at prioritere og informere metoder til at minimere virkningen af ​​skiftende snesmeltning på vandforsyninger til landbruget. I nogle tilfælde, politikere skal muligvis overveje ekstra grundvandspumpning og reservoirudvikling.

Det kan også være nødvendigt at sætte grænser for vandbehovet, f.eks. ved at øge produktiviteten i afgrødevand, Qin bemærkede.

"Vi er nødt til at finde måder at hjælpe de bassiner, der mest bliver nødt til at tilpasse sig de kommende ændringer, " hun sagde.