stringtranslate.com

Мегазасуха на юго-западе Северной Америки

Уровень воды в озере Оровилл , втором по величине водохранилище в Калифорнии , летом 2021 года упал до рекордных 24%.
Предполагается, что засуха, начавшаяся в 1276 году, стала причиной запустения Клифф-Паласа и других поселений предков пуэбло в конце периода Пуэбло III .
Смоделированные изменения влажности почвы в конце 21 века при трех сценариях выбросов парниковых газов
Зона засухи в Соединенных Штатах
Засушливая зона в Калифорнии
Типичное высохшее дно озера можно увидеть в Калифорнии, которая переживает самую сильную засуху за последние 1200 лет, и поэтому вводит нормирование воды . [1]

Юго -западная североамериканская мегазасуха — это продолжающаяся мегазасуха в юго-западном регионе Северной Америки , которая началась в 2000 году. По крайней мереЗасуха, длящаяся 24 года, является самым засушливым многодесятилетним периодом, который регион видел по крайней мере с 800 г. н. э . Мегазасуха побудила объявить о нехватке воды в озере Мид , крупнейшем водохранилище в Соединенных Штатах. Модели изменения климата прогнозируют более сухие условия в регионе до конца 21-го века, хотя смягчение последствий изменения климата может предотвратить самые экстремальные последствия.

Кроме того, глобальные метеорологические явления Ла-Нинья обычно связаны с более сухими и жаркими условиями и дальнейшим обострением засух в Калифорнии и на юго-западе США, а также в некоторой степени на юго-востоке США . Ученые-метеорологи заметили, что Ла-Нинья стали более частыми с течением времени. [2]

Фон

Юго-западный регион Северной Америки (SWNA) определяется как области между 30 и 40 градусами северной широты и 105 и 125 градусами западной долготы, включая области в пределах Северной Мексики и Юго-Запада Соединенных Штатов . Эта область примерно ограничена центральным Чиуауа на юго-востоке, северо-западным побережьем Нижней Калифорнии на юго-западе, побережьем Северной Калифорнии на северо-западе и северо-центральным Колорадо на северо-востоке. Эта область включает большую часть Провинции Бассейна и Хребта , которая содержит четыре пустыни на континенте: пустыню Чиуауа , пустыню Сонора , пустыню Мохаве и пустыню Большого Бассейна , а также плато Колорадо , которое в основном является высокогорной пустыней.

Мегазасухи, термин, используемый для описания периодов многодесятилетней засухи, являются повторяющейся особенностью североамериканского юго-запада за последнее тысячелетие. [3] Например, засухи, длившиеся не менее десятилетия, случались в Техасе в каждом столетии прошлого тысячелетия. [4] Исследователи использовали хронологии годичных колец для реконструкции летней влажности почвы и эквивалентов снеговой воды до 800 г. н. э. Это позволило идентифицировать 40 засушливых событий SWNA продолжительностью не менее 19 лет. Из них четыре мегазасухи были на 0,25 стандартных отклонений суше, чем любые из тех, что были в 20 веке: 863–884, 1130–1151, 1276–1297 и 1571–1592. [5] Засухи двенадцатого и тринадцатого веков вошли в период Пуэбло III предков пуэбло , при этом засуха тринадцатого века совпала с оставлением Меса-Верде , каньона Чако и других поселений в регионе Четырех Углов . [6] [7] Мегазасуха шестнадцатого века может быть связана с эпидемией коколицтли 1576 года в Новой Испании . [8]

Изменение климата

Мегазасухе , которая началась в 2000 году , предшествовал самый влажный период по крайней мере за 1200 лет. С 1980 по 1998 год климатические модели начинают прогнозировать увеличение декадных колебаний осадков в SWNA, начиная со второй половины двадцатого века в результате изменения климата , но с общей тенденцией к засухе в результате потепления. Модели показывают, что годы 2000–2018 годов имели бы тенденцию к условиям мегазасухи независимо от изменения климата, с прогнозируемой серьезностью 11-го самого сильного периода засухи с 800 года. Однако антропогенное потепление подтолкнуло условия к сильной мегазасухе. [5] С 2000 по 2021 год среднегодовое количество осадков в регионе было на 8,3% ниже среднего показателя 1950–1999 годов, а температура была на 0,91 °C выше среднего. Мегазасуха, начавшаяся в 2000 году, была самым сухим 22-летним периодом по крайней мере с 800 года, и если она сохранится до 2022 года, то будет соответствовать продолжительности сильной мегазасухи конца 1500-х годов. И 2002, и 2021 годы были более сухими, чем любой из предыдущих почти 300 лет, и были, соответственно, 11-м и 12-м самыми засушливыми годами между 800 и 2021 годами. [9]

Засуха в значительной степени обусловлена ​​температурой, которая увеличивает скорость испарения , с некоторым вкладом из-за отсутствия осадков. Несколько влажных лет с 2000 года были недостаточны, чтобы положить конец засухе. Исследователи подсчитали, что без испарения, вызванного изменением климата, осадки 2005 года прекратили бы засуху. В то время как муссонные дожди в пустынном юго-западе в середине 2021 года и сильные дожди и снегопады в Калифорнии в конце 2021 года вселили надежду на прекращение засухи, январь 2022 года характеризовался рекордно сухими условиями на большей части Запада. [10] Исследователи отметили, что даже во влажные годы в водоразделе реки Колорадо вода от тающих снегов впитывается сухими почвами, прежде чем она успевает достичь реки. [11]

На протяжении всей истории Калифорния пережила много засух , таких как 1841, 1864, 1924, 1928–1935, 1947–1950, 1959–1960, 1976–1977, 1986–1992, 2006–2010, 2011–2017 , 2018 и 2020– [12] [13] 2021. Осадки в Калифорнии ограничены одним, довольно коротким влажным сезоном, причем подавляющее большинство дождей и снегопадов происходит в зимние месяцы по всему штату. Этот тонкий баланс означает, что сухой сезон дождей может иметь долгосрочные последствия. Калифорния является самым густонаселенным штатом и крупнейшим производителем сельскохозяйственной продукции в Соединенных Штатах, и, как таковая, засуха в Калифорнии может иметь серьезные экономические и экологические последствия. Исторические и текущие засухи в Калифорнии вызваны отсутствием осадков (или снегопадов), более высокими средними температурами и более сухими воздушными массами в атмосфере. Это приводит к снижению доступности воды в естественной среде и в снежном покрове, реках и водохранилищах для использования человеком; эта нехватка воды может иметь серьезные последствия для сельского хозяйства и других видов землепользования, требующих много воды .

В Четвертой национальной оценке климата 2017 года (NCA4) отмечено, что при наихудшем сценарии RCP 8.5 среднегодовая температура на юго-западе США , по прогнозам, увеличится на 8,6 °F (4,8 °C) к 2100 году. Южный юго-запад может получить 45 дополнительных дней в году выше 90 °F (32 °C). NCA4 отметила, что более высокие температуры увеличивают вероятность как засух, так и мегазасух в регионе. [14]

Вырубка лесов в тропических лесах

В 2013 году группа ученых из Принстонского университета опубликовала исследование, в котором предположила, что полное уничтожение лесов Амазонки может значительно усугубить засушливые условия в западных штатах США. Согласно исследованию, «обнажение Амазонки может означать на 20 процентов меньше осадков для прибрежного Северо-Запада и на 50 процентов сокращение снежного покрова Сьерра-Невады, важнейшего источника воды для городов и ферм в Калифорнии». В целом, воздух на западе США с декабря по февраль будет суше. [15] [16]

Более поздние исследования показали, что «уничтожение тропических лесов нарушает движение воды в атмосфере, вызывая значительные изменения в осадках, которые могут привести к засухе в ключевых сельскохозяйственных районах Китая, Индии и Среднего Запада США». К ним относятся 3 основных тропических леса: Амазонка , Конго , Юго-Восточная Азия. 50% осадков на Среднем Западе выпадает из-за испарения воды с земли, и часть из них, вероятно, поставляют дождевые леса Амазонки. [17]

Эффекты

«Ванночное кольцо» на водохранилище Элефант-Бьютт на реке Рио-Гранде, крупнейшем водохранилище в штате Нью-Мексико , 2005 г.

С 2012 по 2015 год Центральная долина и Южное побережье Калифорнии испытали беспрецедентную засуху в инструментальных записях, начиная с 1896 года, и, по сравнению с палеоклиматическими записями , самую засушливую по крайней мере с конца шестнадцатого века. Некоторые районы потеряли более двух лет влаги из своих почв за этот период. Восстановление до уровня влажности почвы до 2012 года в наиболее пострадавших районах, как прогнозировалось, потребует нескольких десятилетий среднего количества осадков. Даже без повышения температур прогнозируемое низкое количество осадков будет достаточным для создания беспрецедентно сухих условий, но при более высоких температурах могут возникнуть мегазасухи, невиданные со времен Средневековья. [18] [19]

«Кольцо ванны» вдоль озера Мид указывает на падение исторического уровня воды.

Сокращение водоснабжения вдоль мексикано-американской границы вызвало напряженность. Водный договор 1944 года , который администрируется Международной пограничной и водной комиссией (IBWC), разделяет воды площадью 450 000 квадратных миль (1 200 000 км 2 ) бассейнов рек Колорадо и Рио-Гранде между двумя странами. Однако 1940-е годы были периодом аномально высокого количества осадков; этот встроенный административный дефицит на последующие годы в сочетании с двадцатикратным увеличением населения вдоль границы, изменением климата и стареющей водной инфраструктурой означает, что воды недостаточно для удовлетворения регионального спроса. [20] В 2003 году посол Мексики Альберто Секели раскритиковал то, что он считал сосредоточением на актах политической воли для разрешения водных споров и неспособностью признать, что фундаментальной проблемой является нехватка достаточного количества воды и недостаточные механизмы для устойчивого управления через IBWC. [21] 8 сентября 2020 года тысячи мексиканских фермеров в Чиуауа, опасаясь за свои средства к существованию, взяли под контроль плотину Ла-Бокилья , чтобы помешать мексиканским федеральным властям сбрасывать воду из водохранилища в Рио-Гранде. [22] Позже в том же месяце губернатор Техаса Грег Эбботт попросил федеральное правительство вмешаться, чтобы принудительно сбросить мексиканские воды из Рио-Кончос , которые будут использоваться фермерами Южного Техаса . [23]

В марте 2021 года Комиссия по межгосударственным водотокам Нью-Мексико предприняла беспрецедентный шаг, попросив фермеров вдоль рек Рио-Гранде и Рио-Чама не заниматься сельским хозяйством; в то время как сельское хозяйство использует 76% забора воды в штате, оно составляет 3% ВВП штата . [24] В августе 2021 года Бюро мелиорации США впервые в своей истории объявило о нехватке воды в озере Мид . Это последовало за прогнозом, что к концу 2021 года озеро Мид сократится до уровня, невиданного со времен строительства плотины Гувера в 1930-х годах. Озеро Мид является одним из главных водохранилищ реки Колорадо, и это заявление приводит к сокращению водоснабжения фермеров в Аризоне , Неваде и Нью-Мексико . The New York Times заявила , что без облегчения засушливых условий вероятны дальнейшие сокращения, затрагивающие 40 миллионов человек, которые зависят от реки Колорадо для получения воды. Ожидалось, что сокращения побудят некоторых фермеров увеличить откачку ограниченных запасов грунтовых вод . [11] В августе 2021 года электростанция Edward Hyatt , которая обеспечивает гидроэлектроэнергией до 800 000 домов в Калифорнии, была вынуждена впервые закрыться после того, как уровень воды в озере Оровилл упал до 24% от мощности, что является историческим минимумом. [25] В феврале 2022 года Бюро мелиорации опубликовало прогнозы для озера Пауэлл , второго по величине искусственного водохранилища в Соединенных Штатах; более низкий диапазон прогнозов приведет к уровню воды к концу 2022 года, который запретит выработку гидроэлектроэнергии на плотине Глен-Каньон , которая обеспечивает достаточно энергии для 400 000 домов. [26] В 2023 году ситуация с засухой на реке Колорадо останется ужасающей. Бюро мелиорации США потребовало от некоторых штатов, которые зависят от реки для водоснабжения, сократить свои ежегодные распределения. Самые резкие сокращения произошли в Аризоне, где было потеряно почти 20 процентов годовых ассигнований. [27]

Исследование 2021 года отметило, что усиление засухи теперь неизбежно для региона, но что наиболее экстремальных смоделированных эффектов все еще можно избежать путем смягчения последствий изменения климата . Однако потребуется адаптация к изменению климата в более засушливых условиях. [28] [29] Дэйв Д. Уайт из Университета штата Аризона , ведущий автор Юго-западной главы Пятой национальной оценки климата, которая будет опубликована в 2023 году, призвал к «смелым решениям, соответствующим масштабу проблем», включая сохранение сельскохозяйственных вод, опреснение прибрежных вод , технологические инновации и устойчивое управление водными ресурсами. [30] Санта-Фе, Нью-Мексико, призвал Нью-Мексико поучиться у самых засушливых округов, как экономить воду, и начать готовиться к более сухому и жаркому будущему. [31]

Также предлагалось импортировать воду из реки Миссури. [32]

Рецензируемые исследования показывают, что хранение воды в озере Мид, а не в озере Пауэлл, позволит сэкономить 300 000 акрофутов воды или более в год, что привело к призывам экологов осушить озеро Пауэлл и восстановить каньон Глен до его естественного, свободного состояния. [33] [34] [35]

Ссылки

  1. ↑ Ирина Иванова (2 июня 2022 г.). «Калифорния нормирует воду на фоне сильнейшей засухи за 1200 лет». CBS News . Архивировано из оригинала 13 января 2023 г. Получено 4 июня 2022 г.
  2. ^ Сет Боренштейн, научный обозреватель Associated Press (28 мая 2022 г.). «Нежелательный гость погоды: ужасная Ла-Нинья продолжает появляться». 9news.com. Архивировано из оригинала 27 февраля 2023 г. Получено 4 июня 2022 г.«Ученые отмечают, что за последние 25 лет в мире стало происходить больше Ла-Нинья, чем раньше…»
  3. ^ Coats, Sloan; Smerdon, Jason E.; Cook, Benjamin I.; Seager, Richard (1 января 2015 г.). «Вызваны ли имитированные мегазасухи на североамериканском юго-западе?». Journal of Climate . 28 (1): 124–142. Bibcode : 2015JCli...28..124C. doi : 10.1175/JCLI-D-14-00071.1 . ISSN  0894-8755. JSTOR  26194662. Архивировано из оригинала 16 февраля 2022 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  4. ^ Нильсен-Гаммон, Джон В.; Баннер, Джей Л.; Кук, Бенджамин И.; Тремейн, Даррел М.; Вонг, Коринн И.; Мейс, Роберт Э.; Гао, Хуэйлинь; Ян, Зонг-Лян; Гонсалес, Мариса Флорес; Хоффпауир, Ричард; Гуч, Том; Клоесель, Кевин (август 2020 г.). «Беспрецедентные проблемы засухи для водных ресурсов Техаса в условиях меняющегося климата: что нужно знать исследователям и заинтересованным сторонам?». Будущее Земли . 8 (8). Bibcode : 2020EaFut...801552N. doi : 10.1029/2020EF001552 . S2CID  225486984.
  5. ^ ab Williams, A. Park; Cook, Edward R.; Smerdon, Jason E.; Cook, Benjamin I.; Abatzoglou, John T.; Bolles, Kasey; Baek, Seung H.; Badger, Andrew M.; Livneh, Ben (17 апреля 2020 г.). "Большой вклад антропогенного потепления в надвигающуюся североамериканскую мегазасуху" (PDF) . Science . 368 (6488): 314–318. Bibcode :2020Sci...368..314W. doi :10.1126/science.aaz9600. PMID  32299953. S2CID  215789824. Архивировано (PDF) из оригинала 15 февраля 2022 г. . Получено 20 февраля 2022 г. .
  6. ^ Oskin, Becky (12 февраля 2015 г.). «Самые страшные засухи за 1000 лет угрожают США». livescience.com . Архивировано из оригинала 21 февраля 2022 г. . Получено 21 февраля 2022 г. .
  7. ^ "Peoples of Mesa Verde - Pueblo II: The Chaco Era". Crow Canyon Archaeological Center . 2014. Архивировано из оригинала 24 сентября 2021 года . Получено 23 февраля 2022 года .
  8. ^ Acuna-Soto, Rodolfo; Stahle, David W.; Cleaveland, Malcolm K.; Therrell, Matthew D. (апрель 2002 г.). «Мегазасуха и мегасмерть в Мексике XVI века». Новые инфекционные заболевания . 8 (8). Центры по контролю и профилактике заболеваний: 360–362. doi :10.3201/eid0804.010175. PMC 2730237. PMID 11971767.  Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. . Получено 20 февраля 2022 г. . 
  9. ^ Уильямс, А. Парк; Кук, Бенджамин И.; Смердон, Джейсон Э. (14 февраля 2022 г.). «Быстрая интенсификация надвигающейся юго-западной североамериканской мегазасухи в 2020–2021 гг.». Nature Climate Change . 12 (3): 232–234. doi :10.1038/s41558-022-01290-z. ISSN  1758-678X. S2CID  246815806. Архивировано из оригинала 15 февраля 2022 г. . Получено 15 февраля 2022 г. .
  10. ^ Фонтан, Генри (14 февраля 2022 г.). «Насколько сильна засуха на Западе? Худшая за 12 веков, согласно исследованию». The New York Times . Архивировано из оригинала 17 февраля 2022 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  11. ^ ab Fountain, Henry (16 августа 2021 г.). «Впервые США заявили о нехватке воды на реке Колорадо, что привело к сокращению подачи воды». The New York Times . Архивировано из оригинала 15 февраля 2022 г. Получено 15 февраля 2022 г.
  12. ^ "California | Drought.gov". www.drought.gov . Архивировано из оригинала 2020-04-25 . Получено 2020-04-22 .
  13. ^ «История засухи в Калифорнии: извлечение уроков из прошлого, взгляд в будущее». Civil Eats . 2014-02-05. Архивировано из оригинала 2017-04-29 . Получено 2017-05-03 .
  14. ^ "Четвертая национальная оценка климата - Глава 25: Юго-Запад". Программа исследований глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия. 2018. С. 1–470. Архивировано из оригинала 2022-03-05 . Получено 2022-02-20 .
  15. ^ Келли, Морган. «Если в Бразилии упадет дерево…? Вырубка лесов Амазонки может означать засуху для западной части США» Принстонский университет . Получено 4 января 2024 г.
  16. ^ А. Батлер, Ретт. «Вырубка лесов Амазонки может вызвать засухи в Калифорнии». Mongabay . Получено 4 января 2024 г.
  17. ^ ПИРС, ФРЕД. «Реки в небе: как обезлесение влияет на глобальные водные циклы». Yale Environment 360. Получено 4 января 2024 г.
  18. ^ Wahl, Eugene R.; Diaz, Henry F.; Vose, Russell S.; Gross, Wendy S. (1 августа 2017 г.). «Многовековая оценка восстановления после сильного дефицита осадков в Калифорнии». Journal of Climate . 30 (15): 6053–6063. Bibcode : 2017JCli...30.6053W. doi : 10.1175/JCLI-D-16-0423.1 .
  19. ^ "California Dryness and Recovery Challenge Multi-Century Odds". Национальные центры экологической информации (NCEI) . 10 апреля 2017 г. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  20. ^ Gerlak, Andrea K.; Varady, Robert Gabriel; Mumme, Stephen Paul (1 июля 2021 г.). «Мегазасуха вдоль границы обостряет водные отношения между США и Мексикой». The Conversation . Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. . Получено 20 февраля 2022 г. .
  21. ^ Szekely, Alberto (1 марта 2003 г.). «Ответ Мексики на проблемы, связанные с Договором 1944 года». United States-Mexico Law Journal . Презентации на одиннадцатой ежегодной конференции: водное право и преступления «белых воротничков». 11 : 49–51. doi : 10.25922/4gwv-bs12 . Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. . Получено 20 февраля 2022 г. .
  22. ^ Уилсон, Эоин (8 октября 2020 г.). «Водный кризис в Мексике обостряется, поскольку передача воды в США уже не за горами». www.aljazeera.com . Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. . Получено 20 февраля 2022 г. .
  23. ^ Виллагран, Лорен (18 сентября 2020 г.). «Губернатор Эбботт: Мексика должна Техасу годовой объем воды Рио-Гранде». El Paso Times . Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  24. ^ Нельсон, Коди (8 марта 2021 г.). «Грядущая мегазасуха в Нью-Мексико подчеркивает контроль фермеров над водой». capitalandmain.com . Архивировано из оригинала 21 февраля 2022 г. . Получено 21 февраля 2022 г. .
  25. ^ Микс, Александра; Андоне, Дейкин (6 августа 2021 г.). «Калифорнийская гидроэлектростанция вынуждена закрыться из-за падения уровня воды в озере Оровилл». CNN . Архивировано из оригинала 21 февраля 2022 г. Получено 21 февраля 2022 г.
  26. ^ Podmore, Zak (23 февраля 2022 г.). «Изменение климата и засуха ставят под угрозу производство гидроэлектроэнергии на озере Пауэлл. Пришло ли время «сбалансировать водный бюджет»?». Salt Lake Tribune . Архивировано из оригинала 23 февраля 2022 г. . Получено 23 февраля 2022 г. .
  27. ^ СКИННЕР, АННА (2023). «Карта засухи показывает состояние водного кризиса в Калифорнии, поскольку Ньюсом регулирует правила». Newsweek. Архивировано из оригинала 2023-10-31 . Получено 2023-11-02 .
  28. ^ Кук, BI; Манкин, JS; Уильямс, AP; Марвел, KD; Смердон, JE; Лю, H. (сентябрь 2021 г.). «Неопределенности, ограничения и преимущества смягчения последствий изменения климата при засухе почвенной влаги на юго-западе Северной Америки». Будущее Земли . 9 (9). Bibcode : 2021EaFut...902014C. doi : 10.1029/2021EF002014 . S2CID  239648992.
  29. ^ «Исследование: засушливое будущее, вероятно, неизбежно для Юго-Запада, но сокращение выбросов парниковых газов все еще может помочь». Офис климатической программы NOAA . 8 сентября 2021 г. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  30. ^ Уайт, Дэйв Д. (18 августа 2021 г.). «Мнение: что делать с мегазасухой реки Колорадо „красный код“». Washington Post . Архивировано из оригинала 29 декабря 2021 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  31. ^ «Это не засуха — это мегазасуха». Санта-Фе, Нью-Мексико . 15 февраля 2022 г. Архивировано из оригинала 21 февраля 2022 г. Получено 21 февраля 2022 г.
  32. ^ "Несбыточная мечта или возможность? Эксперты по воде обсуждают 1500-мильный акведук от страны Каджун до озера Пауэлл". USA TODAY . Архивировано из оригинала 2023-08-04 . Получено 2023-08-04 .
  33. ^ "Будущее озера Пауэлл". Grand Canyon Trust . 2015-09-04 . Получено 2024-02-24 .
  34. ^ "Движение по осушению озера Пауэлл набирает обороты". KTLA . 2023-09-19 . Получено 2024-02-24 .
  35. ↑ Автор, Анна Скиннер-старшая; Задание, общее (10.08.2023). «Внутри плана по полному осушению озера Пауэлл». Newsweek . Получено 24.02.2024 .

Внешние ссылки