Екологія
Екологія

Більшість коливань рівнів прісної води відбуваються під контролем людини

Супутникове спостереження американських науковців показало, що понад 50 відсотків сезонних коливань рівня води у прісноводних водоймах Землі відбувається у людських водних резервуарах, як от водосховищах. Це може мати суттєвий вплив на природні процеси колообігу води, випливає з дослідження, опублікованого у журналі Nature.

Sharon Moy / Unsplash

Sharon Moy / Unsplash

Чому це вивчали?

Кількість води у різних прісних водоймах непостійна. У багатьох регіонах світу тенденція веде до зменшення кількості прісної води, але й там властиві річні коливання. Рівень води у природних та штучних водоймах підіймається та опускається від сезону до сезону. Вчених уже тривалий час цікавить, яку роль у цих процесах, що мають велике значення у колообігу води, відіграє людина. Її вплив може бути суттєвим, зважаючи на зміни, які ми спричиняємо у природних екосистемах. Ми вже змінили три чверті не вкритої кригою поверхні Землі, тож зараз важливо оцінити й те, наскільки ми втручаємося у процес переміщення води. Дотепер це було важко зробити, однак науковці зі Стенфордського університету та Університету Брауна застосували новий підхід.

Що робили вчені?

Дослідники використали для дослідження дані з супутника ICESat-2 від НАСА. Він був запущений на земну орбіту ще 2018 року для відстеження змін у товщині крижаного покриву. Для цього супутник оснащений лазерним альтиметром, який за допомогою світлових імпульсів може визначати підвищення з точністю до 25 міліметрів. Вчені припустили, що ця технологія могла б так само бути використана для вимірювання рівня води у водоймах з точністю більшою, ніж інші застосовувані дотепер методи, які враховували лише великі водойми. Але насправді більшість водних об'єктів, що мають значення у динаміці води, є маленькими.

Протягом 22 місяців спостереження супутник ICESat-2 зібрав інформацію про коливання рівня води у 227 386 озерах, ставках та греблях по всій Землі. При цьому серед були великі водойми, як Великі Американські озера, так і ставки розміром з футбольне поле. Тоді вчені проаналізували, які з водойм безпосередньо контролюються людиною, а які існують природно.

Які результати супутникового спостереження?

Сезонні коливання природних озер та ставків складають близько 0,22 метра. Натомість у водоймах, що регулюються людиною, варіабельність рівня води суттєво більша і складає у середньому 0,86 метра. Із розрахунків авторів випливає, що 57 відсотків загальної мінливості рівня прісної води припадає саме на людські резервуари води, хоча вони складають лише 3,9 відсотка усіх водойм. Для деяких областей, наприклад, сухих Середньої Азії, Заходу США, Індії та Південної Африки це значення ще більше, і може досягати понад 90 відсотків. Ми маємо вагоміший вплив на наповненість водойм, ніж такі природні процеси як повені, посухи та танення снігу, що звичайно відповідальні за коливання води, кажуть вчені.

Зображення вказує на частку сезонних коливань рівнів води, які пов'язані з людськими резервуарами води. Cooley et al. / Nature, 2021

Зображення вказує на частку сезонних коливань рівнів води, які пов'язані з людськими резервуарами води. Cooley et al. / Nature, 2021

Необхідно провести більше досліджень, щоб з'ясувати, які наслідки має людське втручання у колообіг води для природи. Ймовірно, вони негативні, але разом із тим допомагають людям, захищаючи від повеней, виробляючи електроенергію та забезпечуючи іригацію, припускають автори роботи.