Undersøgelse viser, at klimaændringer forstyrrer sæsonbestemt strømning af floder

Klimaændringer forstyrrer den sæsonbestemte strøm af floder i de nordlige breddegrader i Amerika, Rusland og Europa og udgør en trussel mod vandsikkerhed og økosystemer, ifølge forskning offentliggjort i Science .

Et team af videnskabsmænd ledet af University of Leeds analyserede historiske data fra flodmålingsstationer over hele kloden og fandt ud af, at 21 % af dem viste betydelige ændringer i den sæsonmæssige stigning og fald i vandstanden.

Undersøgelsen brugte databaserede rekonstruktioner og state-of-the-art simuleringer til at vise, at flodstrømmen nu er langt mindre tilbøjelig til at variere med årstiderne på breddegrader over 50°N end tidligere, og at dette kunne være direkte forbundet med ændringer i klimaet forårsaget af menneskelig aktivitet.

Indtil nu har beviser, der tyder på, at klimaændringer har haft en indvirkning på sæsonbestemt flodstrømning, været begrænset til lokale undersøgelser eller har undladt at tage direkte hensyn til virkningen af ​​klimaændringer forårsaget af mennesker.

I denne undersøgelse brugte holdet månedlige gennemsnitlige flodstrømningsmålinger fra 10.120 målestationer fra 1965 til 2014.

For første gang nogensinde var de i stand til at udelukke direkte menneskelige indgreb, såsom reservoirstyring eller vandudvinding, for at vise, at en udbredt reduktion i sæsonbestemt flodstrømning var drevet af klimaændringer.

Hovedforfatter, Hong Wang, en ph.d. forsker ved University of Leeds og Southern University of Science and Technology i Kina, sagde:"Vores forskning viser, at stigende lufttemperaturer fundamentalt ændrer flodens naturlige mønstre.

"Det bekymrende aspekt af denne ændring er den observerede svækkelse af sæsonbestemt flodstrømning, og at dette er som en direkte konsekvens af historiske menneskeskabte emissioner. Dette signalerer en vedvarende og betydelig formindskelse af flodstrømmens sæsonvariation, hvis lufttemperaturerne fortsætter med at stige."

Menneskelig indvirkning på flodstrømmen

Menneskelige aktiviteter ændrer flodstrømningsmønstre på verdensplan, både direkte gennem strømningsreguleringer såsom reservoirer og indirekte gennem ændringer i arealanvendelsen og klimaændringernes indvirkning på lufttemperatur, nedbør, jordfugtighed og snesmeltning.

Over to tredjedele af verdens floder er allerede blevet ændret af mennesker, selv uden at tage hensyn til de indirekte virkninger af stigninger i drivhusgasser og aerosoler.

Sæsonbestemt flodstrømning spiller en afgørende rolle i den forudsagte cyklus af oversvømmelser og tørke. En svækkelse af disse toppe og lavpunkter kan true vandsikkerheden og ferskvandsbiodiversiteten. For eksempel kan en væsentlig del af det tidlige smeltevand fra udtømning af snepakning hurtigt strømme ud i havene og derfor ikke være tilgængeligt til menneskelig brug.

En svækkelse af sæsonbestemt flodstrømning - for eksempel på grund af et fald i forårets og forsommerens flodniveauer i snesmeltningsområder - kan også have en indvirkning nedstrøms på flodbreddens vegetation og organismer, der lever i selve floden.

Måler det sæsonmæssige flow

I det nordlige Nordamerika fandt forskerne ud af, at 40 % af de 119 observerede stationer viste et signifikant fald i flodstrømmens sæsonbestemte. Lignende resultater blev også observeret i det sydlige Sibirien, hvor 32 % af stationerne viste et signifikant fald.

Der var et sammenligneligt mønster i Europa, hvor 19 % af flodmålingsstationerne oplevede et betydeligt fald – primært i Nordeuropa, det vestlige Rusland og de europæiske alper.

Derudover viste regioner i det sammenhængende USA (de nederste 48 stater i Nordamerika, inklusive District of Columbia) overvejende faldende tendenser for flodstrømning overordnet set med undtagelse af floder i Rocky Mountains og Florida.

I det centrale Nordamerika viste forskningen signifikant faldende sæsonbestemt flodstrømning i 18 % af stationerne.

I modsætning hertil fandt forskerne en betydelig stigning i flodstrømmens sæsonbestemte variation i 25 % af målestationerne i det sydøstlige Brasilien, hvilket viser, at ændringer i vandkredsløbet har en anden indvirkning i nogle dele af verden.

Dr. Megan Klaar, en lektor ved University of Leeds School of Geography og medlem af water@leeds, var medforfatter til forskningen. Hun sagde:"Højde- og lavpunkterne i flodens strømme under de forskellige årstider giver vigtige signaler for de arter, der lever i vandet.

"For eksempel bruger en masse fisk særlige stigninger i vandet som en stikord til at løbe til deres yngleområder opstrøms eller mod havet. Hvis de ikke har disse signaler, vil de ikke være i stand til at gyde."

Forskningen konkluderer, at der er behov for at fremskynde klimatilpasningsindsatsen for at beskytte ferskvandsøkosystemer ved at styre strømme for at forsøge at genskabe nogle af de naturlige systemer og processer, der går tabt.

Professor Joseph Holden, direktøren for water@leeds og som overvågede Hong Wangs forskning, tilføjede:"Meget bekymring er baseret på, hvad klimaændringer vil gøre i fremtiden, men vores forskning signalerer, at det sker nu, og at stigninger i lufttemperaturen er medfører store ændringer i flodstrømmen.

"Vi bør være meget bekymrede over, hvad fremtiden bringer givet accelererende klimaændringer og begynde at tænke på afbødningsstrategier og tilpasningsplanlægning for at afhjælpe den fremtidige svækkelse af sæsonbestemt flodstrømning, især på steder som det vestlige Rusland, Skandinavien og Canada."

Flere oplysninger: Hong Wang et al., Antropogene klimaændringer har påvirket den globale sæsonbestemte flodstrømning, Science (2024). DOI:10.1126/science.adi9501. www.science.org/doi/10.1126/science.adi9501

Journaloplysninger: Videnskab

Leveret af University of Leeds