To tredjedele af jordens land er på vej til at miste vand, når klimaet opvarmes

Verden så med en følelse af frygt i 2018 som Cape Town, Sydafrika, talte dagene ned til byen ville løbe tør for vand. Regionens overfladereservoirer var ved at blive tørre midt i sin værste tørke nogensinde, og den offentlige nedtælling var en bøn om hjælp.

Ved at reducere deres vandforbrug drastisk, Cape Towns beboere og landmænd var i stand til at skubbe "Day Zero" tilbage, indtil regnen kom, men det tætte opkald viste, hvor usikker vandsikkerhed kan være. Californien stod også over for alvorlige vandrestriktioner under sin seneste flerårige tørke. Og Mexico City står nu over for vandrestriktioner efter et år med lidt regn.

Der er voksende bekymring for, at mange regioner i verden vil stå over for vandkriser som disse i de kommende årtier, da stigende temperaturer forværrer tørkeforholdene.

For at forstå de kommende risici kræver det at se på hele landskabet af terrestrisk vandlagring – ikke kun floderne, men også vandet lagret i jord, grundvand, snepack, skov baldakiner, vådområder, søer og reservoirer.

Vi studerer ændringer i det terrestriske vandkredsløb som ingeniører og hydrologer. I en ny undersøgelse offentliggjort 11. januar, vi og et team af kolleger fra universiteter og institutter rundt om i verden viste for første gang, hvordan klimaændringer sandsynligvis vil påvirke vandtilgængeligheden på land fra alle vandlagringskilder i løbet af dette århundrede.

Vi fandt ud af, at summen af ​​denne terrestriske vandoplagring er på vej til at falde over to tredjedele af jorden på planeten. De værste konsekvenser vil være i områder på den sydlige halvkugle, hvor vandknaphed allerede truer fødevaresikkerheden og fører til menneskelig migration og konflikt. Globalt, en ud af 12 mennesker kan stå over for ekstrem tørke relateret til vandlagring hvert år ved udgangen af ​​dette århundrede, sammenlignet med et gennemsnit på omkring én ud af 33 i slutningen af ​​det 20. århundrede.

Disse resultater har betydning for vandtilgængeligheden, ikke kun til menneskelige behov, men også for træer, planter og landbrugets bæredygtighed.

Hvor risikoen er størst

Vandet, der holder land sundt, afgrøder, der vokser og menneskelige behov dækket, kommer fra en række forskellige kilder. Bjergesne og nedbør føder strømme, der påvirker samfundets vandforsyninger. Jordens vandindhold påvirker direkte plantevæksten. Grundvandsressourcer er afgørende for både drikkevandsforsyning og afgrødeproduktivitet i kunstvandede områder.

Mens undersøgelser ofte kun fokuserer på flodstrøm som en indikator for vandtilgængelighed og tørke, vores undersøgelse giver i stedet et helhedsbillede af ændringerne i det samlede vand til rådighed på land. Det giver os mulighed for at fange nuancer, såsom skovenes evne til at trække vand fra dybe grundvandskilder i år, hvor de øvre jordniveauer er tørrere.

De fald, vi fandt i landvandsopbevaring, er især alarmerende i Amazonas-flodbassinet, Australien, det sydlige Afrika, Middelhavsområdet og dele af USA. I disse regioner, nedbør forventes at falde kraftigt med klimaændringer, og stigende temperaturer vil øge fordampningen. På samme tid, nogle andre regioner vil blive vådere, en proces, der allerede er set i dag.

Vores resultater for Amazonasbassinet bidrager til den mangeårige debat om regnskovens skæbne i en varmere verden. Mange undersøgelser, der bruger klimamodelfremskrivninger, har advaret om udbredt skovdød i fremtiden, da mindre nedbør og varmere temperaturer fører til højere varme- og fugtstress kombineret med skovbrande.

I en tidligere undersøgelse, vi fandt ud af, at de dybt rodfæstede regnskove kan være mere modstandsdygtige over for kortvarig tørke, end de ser ud til, fordi de kan tappe vand lagret i jord dybere nede i jorden, som ikke tages i betragtning i typiske klimamodelfremskrivninger. Imidlertid, vores nye resultater, ved brug af flere modeller, angiver, at faldet i den samlede vandlagring, herunder dybe grundvandslagre, kan føre til mere vandmangel i tørre årstider, hvor træer har mest brug for lagret vand og forværre fremtidige tørkeperioder. Alt sammen svækker regnskovenes modstandskraft.

En ny måde at se tørke på

Vores undersøgelse giver også et nyt perspektiv på fremtidige tørkeperioder.

Der er forskellige former for tørke. Meteorologiske tørker skyldes mangel på nedbør. Tørke i landbruget er forårsaget af mangel på vand i jorden. Hydrologiske tørker involverer mangel på vand i floder og grundvand. Vi gav et nyt perspektiv på tørke ved at se på den samlede vandlagring.

Vi fandt ud af, at moderate til alvorlige tørkeperioder, der involverer vandlagring, ville stige indtil midten af ​​det 21. århundrede og derefter forblive stabile under fremtidige scenarier, hvor lande reducerer deres emissioner, men ekstreme til ekstraordinære vandlagringstørker kunne fortsætte med at stige indtil slutningen af ​​århundredet.

Det vil yderligere true vandtilgængeligheden i regioner, hvor vandlagring forventes at falde.

Ændringer drevet af global opvarmning

Disse fald i vandlagring og stigninger i fremtidige tørkeperioder er primært drevet af klimaændringer, ikke land-vandsforvaltningsaktiviteter såsom kunstvanding og grundvandspumpning. Dette blev tydeligt, da vi undersøgte simuleringer af, hvordan fremtiden ville se ud, hvis klimaforholdene var uændrede fra førindustriel tid. Uden stigningen i drivhusgasemissioner, terrestrisk vandlagring ville forblive generelt stabil i de fleste regioner.

Hvis fremtidige stigninger i grundvandsforbruget til kunstvanding og andre behov også overvejes, den forventede reduktion i vandlagring og stigning i tørke kan blive endnu mere alvorlig.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.