地球の土地のXNUMX分のXNUMXは、気候が温暖化するにつれて水を失うペースにあります

地球の土地のXNUMX分のXNUMXは、気候が温暖化するにつれて水を失うペースにあります
2018年に蛇口がほぼ枯渇したため、ケープタウンの住民は水を求めて列を作りました。
モルガナウィンガード/ゲッティイメージズ

2018年、南アフリカのケープタウンが水がなくなるまでの日数を数えたとき、世界は恐怖感を持って見守っていました。 この地域の地表貯水池は、記録上最悪の干ばつの中で干上がっており、市民のカウントダウンは助けを求めていました。

ケープタウンの住民と農民は、水の使用量を大幅に削減することで、 「DayZero」を押し戻す 雨が降るまで、しかし緊密な呼びかけは、水の安全がいかに不安定であるかを示しました。 カリフォルニアはまた、最近の間に厳しい水制限に直面しました 複数年にわたる干ばつ。 そして メキシコシティ 雨がほとんど降らず、XNUMX年後に水制限に直面しています。

気温の上昇が干ばつ状態を悪化させるため、世界の多くの地域が今後数十年でこのような水危機に直面するという懸念が高まっています。

今後のリスクを理解するには、河川だけでなく、土壌、地下水、積雪、林冠、湿地、湖、貯水池に貯水されている水など、陸域の貯水池の全体像を調べる必要があります。

陸域の水循環の変化を研究する エンジニアとして と水文学者。 で 11月XNUMX日に公開された新しい研究、私たちと世界中の大学や研究所の同僚のチームは、今世紀中に気候変動がすべての貯水源からの土地の水利用可能性にどのように影響するかを初めて示しました。

この陸域の貯水量の合計は、地球上の土地の12分の33で減少するペースにあることがわかりました。 最悪の影響は、水不足がすでに食料安全保障を脅かし、人間の移動と紛争につながっている南半球の地域にあります。 世界的には、20世紀末の平均XNUMX人にXNUMX人と比較して、今世紀末までに毎年XNUMX人にXNUMX人が貯水に関連する極端な干ばつに直面する可能性があります。

これらの調査結果は、人間のニーズだけでなく、樹木、植物、農業の持続可能性にも、水の利用可能性に影響を及ぼします。

リスクが最も高い場所

土地を健康に保ち、作物を育て、人間のニーズを満たす水は、さまざまな水源から供給されます。 コミュニティの水供給に影響を与える山の雪と降雨の供給ストリーム。 土壌水分は植物の成長に直接影響します。 地下水資源は、灌漑地域の飲料水供給と作物生産性の両方にとって重要です。

研究はしばしば水の利用可能性と干ばつの指標として川の流れだけに焦点を合わせていますが、私たちの研究は代わりに土地で利用可能な総水量の変化の全体像を提供します。 これにより、上部の土壌レベルが乾燥している年に、森林が深い地下水源から水を汲み上げる能力などのニュアンスを捉えることができます。

陸地の貯水量の減少は、オーストラリアのアマゾン川流域、アフリカ南部、地中海地域、そして アメリカ合衆国の一部。 これらの地域では、気候変動に伴い降水量が急激に減少し、気温の上昇により蒸発量が増加すると予想されます。 同時に、他のいくつかの地域はより湿った状態になります。 今日すでに見られるプロセス.

この地図は、21世紀の終わりまでに予測される陸域の貯水量の変化を示しています
この地図は、地球温暖化のミッドレンジシナリオの下で、21年から1975年の平均と比較した2005世紀末までの陸域の貯水量の予測される変化を示しています。 黄色からオレンジ、暗赤色の連続体は、貯水量の損失の深刻さが増していることを反映しています。 ティールからブルー、ダークブルーは、貯水量の増加を反映しています。
Yadu Pokhrel、et al、Nature Climate Change、2021, BY-ND CC

アマゾン盆地に関する私たちの調査結果は、温暖な世界における熱帯雨林の運命についての長年の議論に追加されます。 気候モデルの予測を使用した多くの研究は、 広範囲にわたる森林の消滅 将来的には、降雨量が少なくなり、気温が高くなるため、 より高い熱と湿気のストレス 山火事と組み合わせる。

以前の研究、根深い熱帯雨林は、典型的な気候モデルの予測では考慮されていない、地面のより深い土壌に貯蔵された水を利用できるため、見た目よりも短期間の干ばつに対してより耐性がある可能性があることがわかりました。 しかし、複数のモデルを使用した新しい調査結果は、深層地下水貯蔵を含む総貯水量の減少が、樹木が最も貯水量を必要とし、将来の干ばつを悪化させる乾季の水不足につながる可能性があることを示しています。 すべてが熱帯雨林の回復力を弱めます。

干ばつの新しい見方

私たちの研究はまた、将来の干ばつに関する新しい視点を提供します。

ニキビ後の跡が目立たないよう設計されており、さらにより少ない処方で効果的なものは さまざまな種類の干ばつ。 気象学的干ばつは降水量の不足によって引き起こされます。 農業の干ばつは、土壌の水分不足によって引き起こされます。 水文学的干ばつは、河川や地下水の水不足を伴います。 総貯水量を見て、干ばつに関する新しい視点を提供しました。

環境中の水。 (地球の土地のXNUMX分のXNUMXは、気候が温暖化するにつれて水を失うペースにあります)
環境中の水。
UK Met Office

貯水を伴う中程度から重度の干ばつは21世紀半ばまで増加し、その後、各国が排出量を削減する将来のシナリオでは安定しているが、極端から例外的な貯水干ばつは世紀末まで増加し続ける可能性があることがわかった。 。

それは、貯水量が減少すると予測されている地域での水の利用可能性をさらに脅かすでしょう。

地球温暖化による変化

これらの貯水量の減少と将来の干ばつの増加は、灌漑や地下水汲み上げなどの土地水管理活動ではなく、主に気候変動によって引き起こされます。 これは、気候条件が産業革命以前から変わらなかった場合に将来がどのようになるかをシミュレーションで調べたときに明らかになりました。 温室効果ガス排出量の増加がなければ、陸域の貯水量はほとんどの地域で概ね安定しています。

灌漑やその他のニーズのための地下水使用の将来の増加も考慮された場合、予測される貯水量の減少と干ばつの増加はさらに深刻になる可能性があります。

著者について会話

Yadu Pokhrel、土木環境工学准教授、 ミシガン州立大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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