Due terzi della terra terrestre stanno per perdere acqua con il riscaldamento del clima

Due terzi della terra terrestre stanno per perdere acqua con il riscaldamento del clima
I residenti di Città del Capo hanno fatto la fila per l'acqua mentre i rubinetti si sono quasi esauriti nel 2018.
Morgana Wingard / Getty Images

Il mondo ha guardato con un senso di paura nel 2018 mentre Città del Capo, in Sudafrica, contava i giorni fino a quando la città sarebbe rimasta senza acqua. I bacini idrici superficiali della regione si stavano prosciugando a causa della peggiore siccità mai registrata e il conto alla rovescia pubblico era una richiesta di aiuto.

Riducendo drasticamente il consumo di acqua, i residenti e gli agricoltori di Cape Town sono stati in grado di farlo respingi "Day Zero" fino a quando non è arrivata la pioggia, ma la chiamata ravvicinata ha mostrato quanto possa essere precaria la sicurezza dell'acqua. Anche la California ha dovuto affrontare gravi restrizioni idriche durante il suo recente siccità pluriennale. E città del Messico ora sta affrontando restrizioni idriche dopo un anno con poca pioggia.

Ci sono crescenti preoccupazioni che molte regioni del mondo dovranno affrontare crisi idriche come queste nei prossimi decenni, poiché l'aumento delle temperature aggrava le condizioni di siccità.

Comprendere i rischi futuri richiede di guardare l'intero paesaggio di stoccaggio dell'acqua terrestre - non solo i fiumi, ma anche l'acqua immagazzinata nel suolo, nelle falde acquifere, nel manto nevoso, nei baldacchini delle foreste, nelle zone umide, nei laghi e nei bacini artificiali.

Studiamo i cambiamenti nel ciclo dell'acqua terrestre come ingegneri e idrologi. In un nuovo studio pubblicato l'11 gennaio, noi e un team di colleghi di università e istituti di tutto il mondo abbiamo mostrato per la prima volta come il cambiamento climatico influenzerà probabilmente la disponibilità di acqua sulla terra da tutte le fonti di stoccaggio dell'acqua nel corso di questo secolo.

Abbiamo scoperto che la somma di questo accumulo di acqua terrestre è destinata a diminuire in due terzi della terra del pianeta. Gli impatti peggiori si verificheranno nelle aree dell'emisfero meridionale, dove la scarsità d'acqua sta già minacciando la sicurezza alimentare e portando a migrazioni umane e conflitti. A livello globale, una persona su 12 potrebbe affrontare ogni anno una siccità estrema legata allo stoccaggio dell'acqua entro la fine di questo secolo, rispetto a una media di circa una persona su 33 alla fine del XX secolo.

Questi risultati hanno implicazioni per la disponibilità di acqua, non solo per i bisogni umani, ma anche per alberi, piante e per la sostenibilità dell'agricoltura.


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Dove i rischi sono maggiori

L'acqua che mantiene la terra sana, i raccolti in crescita e le esigenze umane soddisfatte proviene da una varietà di fonti. La neve di montagna e le piogge alimentano i flussi che influenzano l'approvvigionamento idrico della comunità. Il contenuto di acqua del suolo influisce direttamente sulla crescita delle piante. Le risorse idriche sotterranee sono fondamentali sia per l'approvvigionamento di acqua potabile che per la produttività delle colture nelle regioni irrigate.

Mentre gli studi spesso si concentrano solo sul flusso del fiume come indicatore della disponibilità di acqua e della siccità, il nostro studio fornisce invece un quadro olistico dei cambiamenti nell'acqua totale disponibile sulla terra. Ciò ci consente di cogliere sfumature, come la capacità delle foreste di attingere acqua da fonti di acque sotterranee profonde durante gli anni in cui i livelli superiori del suolo sono più asciutti.

I cali che abbiamo riscontrato nello stoccaggio dell'acqua terrestre sono particolarmente allarmanti nel bacino del Rio delle Amazzoni, in Australia, nell'Africa meridionale, nella regione del Mediterraneo e parti degli Stati Uniti. In queste regioni, le precipitazioni dovrebbero diminuire drasticamente con il cambiamento climatico e l'aumento delle temperature aumenterà l'evaporazione. Allo stesso tempo, alcune altre regioni diventeranno più umide, a processo già visto oggi.

La mappa mostra il cambiamento previsto nell'accumulo di acqua terrestre entro la fine del 21 ° secolo
La mappa mostra il cambiamento previsto nell'accumulo di acqua terrestre entro la fine del 21 ° secolo, rispetto alla media 1975-2005, in uno scenario di fascia media per il riscaldamento globale. Un continuum dal giallo all'arancione al rosso scuro riflette la crescente gravità della perdita di acqua immagazzinata; dal verde acqua al blu al blu scuro riflette l'aumento dei guadagni nell'acqua immagazzinata.
Yadu Pokhrel, et al, Nature Climate Change, 2021, CC BY-ND

Le nostre scoperte per il bacino amazzonico si aggiungono al dibattito di lunga data sul destino della foresta pluviale in un mondo più caldo. Molti studi che utilizzano le proiezioni del modello climatico hanno messo in guardia moria diffusa nelle foreste in futuro a causa di minori precipitazioni e temperature più calde maggiore stress da calore e umidità combinato con gli incendi boschivi.

In un studio precedente, abbiamo scoperto che le foreste pluviali con radici profonde possono essere più resistenti alla siccità a breve termine di quanto non sembri, perché possono attingere acqua immagazzinata in terreni più profondi che non sono considerati nelle proiezioni dei modelli climatici tipici. Tuttavia, le nostre nuove scoperte, utilizzando più modelli, indicano che il calo dello stoccaggio totale di acqua, compresi i depositi di acque sotterranee profonde, può portare a maggiori carenze d'acqua durante le stagioni secche, quando gli alberi hanno più bisogno di acqua immagazzinata ed esacerbare le siccità future. Tutti indeboliscono la resilienza delle foreste pluviali.

Un nuovo modo di guardare alla siccità

Il nostro studio fornisce anche una nuova prospettiva sulla siccità futura.

Ci sono diversi tipi di siccità. Le siccità meteorologiche sono causate dalla mancanza di precipitazioni. La siccità agricola è causata dalla mancanza di acqua nel suolo. Le siccità idrologiche comportano la mancanza di acqua nei fiumi e nelle acque sotterranee. Abbiamo fornito una nuova prospettiva sulla siccità osservando lo stoccaggio totale dell'acqua.

Acqua nell'ambiente. (due terzi della terra della terra sta per perdere acqua man mano che il clima si riscalda)
Acqua nell'ambiente.
UK Met Office

Abbiamo scoperto che siccità da moderate a gravi che coinvolgono lo stoccaggio dell'acqua aumenterebbero fino alla metà del 21 ° secolo e poi rimarrebbero stabili in scenari futuri in cui i paesi riducono le loro emissioni, ma siccità di stoccaggio dell'acqua da estreme a eccezionali potrebbero continuare ad aumentare fino alla fine del secolo .

Ciò minaccerebbe ulteriormente la disponibilità di acqua nelle regioni in cui si prevede che lo stoccaggio dell'acqua diminuirà.

Cambiamenti guidati dal riscaldamento globale

Questi declini nello stoccaggio dell'acqua e aumenti nelle siccità future sono principalmente causati dai cambiamenti climatici, non dalle attività di gestione dell'acqua terrestre come l'irrigazione e il pompaggio delle acque sotterranee. Ciò è diventato chiaro quando abbiamo esaminato le simulazioni di come sarebbe il futuro se le condizioni climatiche rimanessero invariate rispetto ai tempi preindustriali. Senza l'aumento delle emissioni di gas serra, lo stoccaggio dell'acqua terrestre rimarrebbe generalmente stabile nella maggior parte delle regioni.

Se si considerano anche i futuri aumenti dell'utilizzo delle acque sotterranee per l'irrigazione e altre esigenze, la prevista riduzione dello stoccaggio dell'acqua e l'aumento della siccità potrebbero essere ancora più gravi.

L'autoreThe Conversation

Yadu Pokhrel, professore associato di ingegneria civile e ambientale, Michigan State University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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