Новые водохранилища не справляются с задачей хранения воды, что свидетельствует о потенциальной глобальной проблеме водоснабжения, особенно в развивающихся странах Юга, и требует применения инновационных стратегий, не ограничивающихся простым строительством водохранилищ.
Исследователи из Texas AM, проанализировав спутниковые данные более чем 7000 водохранилищ по всему миру, обнаружили, что, несмотря на увеличение общей емкости водохранилищ, скорость их заполнения ниже ожидаемой.
Вода — важнейшая и незаменимая часть повседневной жизни человека. По мере роста численности населения Земли и повышения глобальной температуры пропорционально увеличивается и потребность в воде.
В последние двадцать лет мировые запасы воды истощаются, несмотря на то, что общая емкость хранилищ увеличилась за счет строительства дополнительных водохранилищ.
Исследователи под руководством доктора Хуилиня Гао (Huilin Gao), доцента кафедры гражданского и экологического строительства имени Захри Техасского университета AM, использовали новый подход с применением спутниковых данных для оценки изменений объема хранения воды в 7 245 мировых водохранилищах в период с 1999 по 2018 год.
Свои результаты исследователи опубликовали в журнале Nature Communications.
В целом глобальное хранение в водохранилищах увеличивалось на 28 куб. км в год, что объясняется строительством новых водохранилищ. Однако, несмотря на эти усилия, данные показывают, что темпы заполнения водохранилищ ниже, чем ожидалось.
«Поскольку в XXI веке население планеты продолжает расти, поверхностные водохранилища все чаще используются для удовлетворения растущих потребностей в условиях меняющегося климата», — сказал Гао. «Однако количество воды в водохранилищах и тенденции его изменения в глобальном масштабе не получили достаточной количественной оценки».
Исследователи разработали набор данных Global Reservoir Storage, который находится в свободном доступе в Интернете и предназначен для лиц, принимающих решения, и широкой научной общественности. Она представляет собой значительное достижение в отслеживании состояния глобальных водохранилищ.
Учитывая прогнозируемое снижение стока воды и рост спроса на нее, ожидается, что наблюдаемая тенденция снижения отдачи от строительства водохранилищ сохранится, что может оказать существенное влияние на водоснабжение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что удовлетворение будущих потребностей в воде не может зависеть только от строительства новых водохранилищ, что подчеркивает необходимость разработки новых стратегий управления.
«Благодаря этому исследованию мы открываем новую перспективу для переоценки социально-экономических выгод от строительства новых водохранилищ и противоречий между растущим спросом на воду и снижением ее доступности в развивающихся странах», — сказал доктор Яо Ли, бывший постдокторант Texas AM, а ныне профессор Школы географических наук Юго-Западного университета.
Сокращение объема водохранилищ особенно заметно в южных странах мира, включая Южную Азию, Африку и Южную Америку. Несмотря на усилия по строительству новых водохранилищ, данные показывают, что они не дотягивают до ожидаемого уровня заполнения.
Наиболее значительное снижение происходит в Южной Америке и Африке, где растущее население способствует увеличению спроса на воду.
Напротив, в водохранилищах северных регионов мира, включая регионы Северной Америки и Европы, наблюдается тенденция к увеличению их максимальной емкости. Водохранилища в высокоширотных регионах, таких как Великие озера и Сибирь, имеют сравнительно большую емкость, что объясняется, прежде всего, меньшей плотностью населения и меньшим воздействием антропогенной деятельности.
При анализе не учитывался процесс седиментации, поэтому общее снижение емкости водохранилищ, представленное в данном исследовании, является консервативным.
Ссылка: «Уменьшающаяся отдача от строительства водохранилищ» Яо Ли, Ган Чжао, Джордж Х. Аллен и Хуйлинь Гао, 13 июня 2023 г., Nature Communications . DOI: 10.1038/s41467-023-38843-5
В работе над этим исследованием также приняли участие д-р Ган Чжао, бывший постдокторант Института науки Карнеги в Стэнфорде, а ныне научный сотрудник Института географических наук и исследования природных ресурсов, и д-р Джордж Х. Аллен, доцент кафедры гидрологии и дистанционного зондирования Виргинского политехнического и государственного университета в Блэксбурге, штат Виргиния. И Ли, и Чжао — бывшие студенты Texas AM, работавшие в исследовательской группе доктора Гао, Gao Hydrology Research Group.
Данное исследование финансируется NASA и программой X-Grants президентского фонда Texas AM Excellence Fund.
