Selbst unter bescheidenen Klimawandelszenarien sind die kontinentalen Vereinigten Staaten einem erheblichen Grundwasserverlust ausgesetzt, wie eine neue Studie zeigt.
Die Studie schätzt, dass die USA etwa 119 Millionen Kubikmeter Wasser (mehr als 4.2 Milliarden Kubikfuß) verlieren könnten - ungefähr genug, um den Lake Powell, den größten Stausee im oberen Colorado-Becken, viermal zu füllen.
Die Ergebnisse in Nature Communications zeigen, dass durch die Erwärmungstemperaturen das Gleichgewicht zwischen Wasserangebot und -nachfrage verschoben wird und die flache Grundwasserspeicherung den Pflanzenwasserstress abfedern kann - jedoch nur dort, wo flache Grundwasserverbindungen vorhanden sind, und nicht auf unbestimmte Zeit. Wenn die Erwärmung anhält, kann dieser Speicher erschöpft werden - auf Kosten lebenswichtiger Verbindungen zwischen Oberflächenwasser wie Flüssen, Bächen und unterirdischen Wasserreservoirs.
"Wir stehen vor einer Krise der globalen Grundwasserspeicherung."
„Selbst bei einem Erwärmungsfall von 1.5 Grad Celsius verlieren wir wahrscheinlich viel Grundwasser“, sagt Co-Autor Reed Maxwell, Professor für Hydrologie an der Colorado School of Mines.
„Die Ostküste könnte vom Standpunkt des Wassers aus wie die Westküste aussehen. Das wird eine echte Herausforderung. “
Grundwasser- und Klimawandelmodelle
Die meisten globalen Zirkulationsmodelle berücksichtigen nicht die seitliche Bewegung des Wassers im Untergrund. In der Regel umfassen sie nur eine begrenzte Auf- und Abbewegung, z. B. Regen, der von der Vegetation in die Vegetation sickert Boden und Wurzeln, die Wasser aus dem Boden ziehen. Darüber hinaus beschränken diese Modelle ihren Anwendungsbereich in der Regel auf wenige Meter über oder unter der Erde.
Diese neue Studie geht darüber hinaus, um zu simulieren, wie sich Wasser im Untergrund bewegt und mit der Landoberfläche verbindet.
„Wir haben gefragt, wie die Reaktion aussehen würde, wenn wir die gesamte Komplexität der Wasserbewegung unter der Oberfläche in eine groß angelegte Simulation einbeziehen würden, und wir glauben, dass dies das erste Mal ist, dass dies durchgeführt wurde“, sagt die Hauptautorin Laura Condon, Assistenzprofessorin für Hydrologie und Atmosphärenwissenschaften an der University of Arizona.
Die Berechnungen ergaben eine direkte Reaktion der flachen Grundwasserspeicherung auf die Erwärmung, die den starken und frühen Effekt zeigt, den selbst eine geringe bis mäßige Erwärmung auf die Grundwasserspeicherung und die Evapotranspiration haben kann.
Tipping Point
In den westlichen USA könnten Änderungen in der Grundwasserspeicherung für lange Zeit maskiert bleiben, so die Studie, da das Grundwasser dort bereits tief ist und ein Absinken des Niveaus die Oberflächengewässer nicht so stark beeinflussen würde. Darüber hinaus ist die Vegetation der Region bereits weitgehend wasserlimitiert und an die Trennung von tiefen Grundwasserquellen angepasst.
Die östlichen USA werden jedoch viel empfindlicher auf eine Absenkung des Grundwasserspiegels reagieren. Grundwasser und Oberflächenwasser sind enger miteinander verbunden, und die Erschöpfung des Grundwassers wirkt sich störender auf Vegetation, Bäche und Flüsse aus. Viele der Systeme, die im Westen der USA für die Handhabung und Verwaltung eingerichtet wurden Wasserknappheit fehlen auch im östlichen Teil des Landes.
Die Studie zeigt, dass Regionen im Osten der USA eher früher als später einen Wendepunkt erreichen können, wenn die Vegetation den Zugang zu flachem Grundwasser verliert, da die Speicherung durch Erwärmung erschöpft ist.
"Anfänglich, Pflanzen Möglicherweise herrscht kein Stress, weil noch flaches Grundwasser zur Verfügung steht. Da wir jedoch weiterhin wärmere Bedingungen haben, können sie dies immer weniger ausgleichen, und die Veränderungen sind jedes Jahr dramatischer “, sagt Condon. "Mit anderen Worten, flaches Grundwasser puffert die Reaktion auf Erwärmung, aber wenn es erschöpft ist, kann es das nicht mehr."
Die Simulationen der Studie wurden erstellt, um die Niederschlagsmuster gleich zu halten und die atmosphärischen Temperaturen nur gemäß Projektionen zwischen 1.5 und 4 Grad Celsius zu erhöhen. Selbst bei einer bescheidenen Erwärmung von 1.5 Grad Celsius prognostizierten die Forscher einen Speicherverlust von 119 Millionen Kubikmetern. Bei 4 Grad Celsius prognostizierten sie Grundwasserverluste von 7.2 Millionen Kubikmetern - ungefähr das Zehnfache des Volumens des Lake Powell oder genug, um fast drei Viertel des Eriesees zu füllen.
"Wir stehen vor einer Krise bei der globalen Grundwasserspeicherung", sagt Condon. "Riesige Grundwasserspeicher trocknen mit alarmierender Geschwindigkeit aus, und das ist ein Problem, weil sie wichtige Anbaugebiete auf der ganzen Welt ernähren."
Bücher zum Thema
Leben nach Kohlenstoff: Die nächste globale Transformation von Städten
by PPeter Plastrik, John Cleveland
Die Zukunft unserer Städte ist anders als früher. Das Modell der modernen Stadt, das sich im 20. Jahrhundert weltweit durchsetzte, hat seine Nützlichkeit überlebt. Es kann nicht die Probleme lösen, die es verursacht hat - insbesondere die globale Erwärmung. Glücklicherweise zeichnet sich in Städten ein neues Modell für die Stadtentwicklung ab, um die Realitäten des Klimawandels aggressiv anzugehen. Es verändert die Art und Weise, wie Städte physischen Raum entwerfen und nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand schaffen, Ressourcen verbrauchen und entsorgen, die natürlichen Ökosysteme nutzen und erhalten und sich auf die Zukunft vorbereiten. Erhältlich bei Amazon
Das sechste Aussterben: Eine unnatürliche Geschichte
von Elizabeth Kolbert
In den letzten halben Milliarden Jahren gab es fünf Massensterben, als sich die Vielfalt des Lebens auf der Erde plötzlich und dramatisch zusammenzog. Wissenschaftler auf der ganzen Welt überwachen derzeit das sechste Aussterben, von dem vorhergesagt wurde, dass es das verheerendste Aussterben seit dem Asteroideneinschlag war, der die Dinosaurier auslöschte. Dieses Mal sind wir die Katastrophe. In Prosa ist das sofort offen, unterhaltsam und tief informiert, New Yorker Die Schriftstellerin Elizabeth Kolbert erzählt uns, warum und wie Menschen das Leben auf dem Planeten so verändert haben, wie es noch keine Spezies zuvor gegeben hat. Kolbert verwirklicht Forschung in einem halben Dutzend Disziplinen, beschreibt die faszinierenden Arten, die bereits verloren gegangen sind, und die Geschichte des Aussterbens als Konzept. Sie liefert einen bewegenden und umfassenden Bericht über das Verschwinden vor unseren Augen. Sie zeigt, dass das sechste Aussterben wahrscheinlich das dauerhafteste Erbe der Menschheit sein wird, was uns dazu zwingt, die grundlegende Frage, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, zu überdenken. Erhältlich bei Amazon
Klimakriege: Der Kampf ums Überleben als die Welt überhitzt
von Gwynne Dyer
Wellen von Klimaflüchtlingen. Dutzende gescheiterter Staaten. Totaler Krieg. Von einem der größten geopolitischen Analysten der Welt wird ein erschreckender Blick auf die strategischen Realitäten der nahen Zukunft geworfen, wenn der Klimawandel die Mächte der Welt in Richtung Überlebenspolitik treibt. Vorausschauend und unerschütterlich, Klimakriege wird eines der wichtigsten Bücher der kommenden Jahre sein. Lesen Sie es und finden Sie heraus, worauf wir zusteuern. Erhältlich bei Amazon
Vom Herausgeber:
Einkäufe bei Amazon gehen zu Lasten der Transportkosten InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, und ClimateImpactNews.com Kostenlos und ohne Werbetreibende, die Ihre Surfgewohnheiten verfolgen. Selbst wenn Sie auf einen Link klicken, aber diese ausgewählten Produkte nicht kaufen, zahlt uns alles, was Sie bei demselben Besuch bei Amazon kaufen, eine kleine Provision. Es fallen keine zusätzlichen Kosten für Sie an. Bitte tragen Sie zum Aufwand bei. Du kannst auch nutzen Sie diesen Link jederzeit für Amazon nutzbar, damit Sie unsere Bemühungen unterstützen können.
