Проблемой будущего может стать не только увеличение числа засух или сильных наводнений. Гораздо сложнее для сельского хозяйства и инфраструктуры окажется их быстрое чередование: территории будут переходить от продолжительного дефицита воды к периоду экстремальных осадков, а затем вновь сталкиваться с жарой и иссушением почвы.
Такой сценарий изучили специалисты Университета Восточной Англии. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Earth’s Future. Ученые оценивали, как будет меняться водный режим при повышении глобальной температуры на 2-4°C относительно доиндустриального периода.
Особенность выявленного эффекта заключается именно в скорости перехода между противоположными состояниями. В научной литературе подобные процессы получили название «гидроклиматического хлыста» – по аналогии с резким движением кнута.
Механизм может выглядеть следующим образом. Продолжительная жара и недостаток осадков уменьшают запасы влаги в почве, снижают уровень воды в реках и создают условия для засухи. Но если после этого регион накрывают интенсивные осадки, высохшая поверхность не всегда способна достаточно быстро впитать поступающую воду.
Вместо постепенного пополнения почвенной влаги значительная часть осадков превращается в поверхностный сток. Вода быстро поступает в реки и другие водоемы, повышая вероятность паводков, размыва почв и ухудшения качества воды.
На этом цикл может не закончиться. После влажного периода возвращение продолжительной жары ускоряет испарение, запасы воды вновь сокращаются – и территория снова оказывается в условиях засухи.
Чем сильнее потепление, тем более выраженными могут становиться переходы между двумя крайностями. Поэтому речь идет не просто об увеличении количества экстремальных погодных явлений, а об изменении самого режима обращения воды.
Для сельского хозяйства подобные качели представляют отдельную проблему. Продолжительная засуха означает дефицит влаги для растений, снижение запасов воды для орошения и ухудшение состояния пастбищ. Но последующий ливень далеко не всегда компенсирует недостаток осадков: вода может быстро уйти с пересохших полей, одновременно смывая плодородный слой почвы.
Это ставит перед аграриями на первый взгляд парадоксальную задачу – одновременно готовиться и к недостатку, и к избытку воды. Одних оросительных систем в таком случае недостаточно. Возрастает значение водохранилищ, накопителей, дренажа, противоэрозионных мероприятий и технологий сохранения влаги в почве.
Проблема касается и городов. Многие существующие системы водоснабжения, водоотведения и противопаводковой защиты создавались исходя из исторических климатических условий. Они могут быть рассчитаны либо на определенный максимальный паводок, либо на обеспечение населения водой во время засушливого периода. Быстрое чередование двух экстремальных состояний значительно усложняет такое планирование.
Один из авторов работы, исследователь Университета Восточной Англии И Хэ, обращает внимание именно на необходимость изменения подхода к управлению водными ресурсами. Во время обильных осадков потребуется не только безопасно отвести лишнюю воду, но и по возможности сохранить ее для следующего сухого периода.
При этом из результатов исследования не следует, что человечеству неизбежно грозит «апокалипсис» или исчезновение. Такие формулировки значительно сильнее выводов самой научной работы. Исследование указывает прежде всего на растущие риски для водоснабжения, сельского хозяйства, экосистем и инфраструктуры при дальнейшем потеплении.
Главный вывод заключается в другом: привычного разделения на «борьбу с засухой» и «защиту от наводнений» может оказаться недостаточно. Если гидроклиматические перепады действительно станут чаще и интенсивнее, воду придется рассматривать как ресурс, которого в одном и том же регионе за короткий промежуток времени может сначала критически не хватать, а затем оказаться слишком много.
