11 Minute
Modelatorii climatici avertizează că următoarele decenii pot aduce o creștere dramatică a secetelor multi-anuale care vor copleși sursele locale de apă. Un nou studiu al Institute for Basic Science (IBS) sugerează că așa-numitele condiții de „Secetă Ziua Zero” — când cererea locală depășește apa dulce disponibilă din precipitații, râuri și rezervoare — sunt pe cale să afecteze sute de milioane de oameni la nivel mondial. Această evoluție pune sub presiune securitatea apei potabile, gestionarea resurselor hidrice și planificarea urbană și rurală, necesitând politici și investiții în adaptare și atenuare. Analiza combină modele climatice avansate cu scenarii de cerere de apă pentru a oferi o imagine operațională utilă pentru decidenți, manageri de apă și comunități vulnerabile.
What researchers modeled and why it matters
Cercetătorii de la IBS Center for Climate Physics au folosit simulări climatice avansate pentru a estima când și unde condițiile de Secetă Ziua Zero (DZD) vor deveni pentru prima dată atribuibile schimbărilor climatice antropice. Prin combinarea deficitului de precipitații, scăderilor de debite fluviale și creșterii consumului de apă, echipa a cartografiat Time of First Emergence (ToFE) pentru DZD în zonele terestre între 1900 și 2100. Această metodă permite detectarea primelor decenii în care dezechilibrul cerere-ofertă de apă devine semnificativ legat de activitatea umană, oferind o cronologie a punctelor de cotitură hidroclimatice la scară globală.
Analiza se bazează pe două traiectorii de gaze cu efect de seră utilizate frecvent în cercetarea climatului: SSP3-7.0 și SSP2-4.5. Aceste scenarii acoperă un interval de emisii viitoare și permit cercetătorilor să testeze cât de sensibile sunt sistemele de apă la încălzire și la cererea umană. Evaluarea include componente de ofertă (precipitații, fluxuri fluviale, stocare în rezervoare, apă subterană disponibilă) și cerere (consum urban, agricultură irigată, industrie), rezultând o hartă globală a zonelor sensibile la secetă și a momentelor probabile în care apar primele evenimente atribuite climatului schimbat.
Time of First Emergence (ToFE) of Day Zero Drought (DZD) conditions and global hotspot regions. (a) Spatial distribution of the decadal ToFE of DZD events across the globe from 1900 to 2100. Color shading indicates the first decade during which DZD becomes statistically attributable to anthropogenic climate change, defined as the first decade in which the Fraction of Attributable Risk is greater than 0.99 (FAR ≥ 0.99). Gray regions indicate grid cells where no DZD event attributable to anthropogenic climate change is projected to emerge before 2100. (b) Circular diagram illustrating the temporal distribution of ToFE by decades. The color scale indicates the percentages of DZD grid cells (land areas) experiencing their ToFE distribution in each decade from 1900 to 2100. It provides a temporal overview of how the ToFE is distributed over time and the trends in DZD emergence. Credit: Institute for Basic Science
Where and who are most at risk?
Simulările indică puncte fierbinți (hotspoturi) pentru DZD concentrându-se în bazinul mediteranean, în mari părți din sudul Africii și în regiuni cheie din America de Nord și Asia. Orașele din țările mediteraneene se confruntă cu o expunere deosebit de mare datorită combinației dintre populație urbană densă, infrastructură veche și resurse limitate de apă dulce, în timp ce populațiile rurale din nordul și sudul Africii și din anumite părți ale Asiei pot suporta cele mai severe efecte din cauza dependenței directe de agricultură și de surse locale nesigure de apă.
Conform proiecțiilor studiului, condițiile de Secetă Ziua Zero sunt susceptibile să apară în aproximativ 35% din regiunile identificate ca vulnerabile în următorii 15 ani. Până în 2100, cercetătorii estimează că DZD ar putea amenința în jur de 750 de milioane de oameni la nivel global — aproximativ 470 de milioane de locuitori urbani și 290 de milioane în zone rurale. Aceste cifre reflectă expunerea acumulată pe griduri terestre și integrează atât schimbările climatice, cât și creșterea demografică și urbanizarea, care sporesc cererea de apă potabilă, pentru agricultură și industrie.
Riscul variază în funcție de capacitatea locală de adaptare: regiuni cu infrastructură robustă, politici de gestionare a apei și resurse financiare pot atenua impactele, în timp ce comunitățile cu infrastructură fragilă, lipsă de planificare integrată și vulnerabilități socio-economice vor resimți primele și cele mai grave efecte. De aceea, evaluările regionale și acțiunile proactive în managementul resurselor sunt esențiale pentru reducerea riscului și protejarea apelor subterane și a rețelelor de alimentare municipală.
Impacts on reservoirs and livelihoods
Dincolo de simpla numărare a persoanelor afectate, studiul subliniază vulnerabilitatea infrastructurii. Modelele sugerează că 14% din rezervoarele majore de apă ar putea seca în timpul primelor lor evenimente DZD, amplificând riscul pentru agricultură, alimentarea municipală și industriile care depind de depozitarea fiabilă a apei proaspete. Pierderea stocării în rezervoare limitează opțiunile pentru gestionarea secetei pe termen scurt și pentru reutilizarea apei pe termen mediu.
Aceste impacturi au efecte indirecte extinse: reducerea producției agricole, creșterea prețurilor alimentelor, presiuni asupra sănătății publice din cauza unei ape de calitate slabă, migrații interne cauzate de pierderea mijloacelor de trai și agravarea inegalităților sociale. În multe regiuni, rezervoarele servesc și ca tampon pentru anomalii interanuale ale precipitațiilor; secarea lor înseamnă pierderea acelei flexibilități operaționale, sporind vulnerabilitatea sistemelor urbane și rurale la șocurile hidrologice.
„Studiul nostru arată că încălzirea globală provoacă și accelerează condițiile de Secetă Ziua Zero la nivel mondial. Chiar dacă atingem ținta de 1,5°C, sute de milioane de oameni vor continua să se confrunte cu penurii de apă fără precedent”, a declarat doctoranda Ms. Ravinandrasana, autoarea principală a lucrării. Autorul corespondent, Prof. Christian Frankze, a adăugat: „Din cauza creșterii severității stresului hidrologic, 14% dintre rezervoarele majore de apă pot seca deja în cadrul primelor lor evenimente DZD, cu impacte grave asupra mijloacelor de trai ale oamenilor.” Aceste observații subliniază necesitatea unor măsuri imediate de adaptare în agricultură, industrie și pentru serviciile urbane de apă.
Science behind the projections
Pentru a urmări apariția DZD, echipa de cercetare a calculat Fraction of Attributable Risk (FAR) pentru fiecare celulă de rețea (grid cell) pe o bază decadală, identificând prima decadă în care FAR ≥ 0.99. Acel prag statistic indică un grad înalt de încredere că condițiile de secetă observate sunt legate de schimbările climatice induse de om, mai degrabă decât de variabilitatea naturală a climatului. Metodologia include simulări contrafactuale (fără emisii antropice) comparate cu simulările istorice și proiectate pentru a estima schimbarea probabilităților evenimentelor extreme de penurie hídrică.
Prin corelarea stresului hidrologic (deficit de ofertă) cu scenarii socio-economice de cerere, studiul furnizează o perspectivă mai operațională decât modelele care se concentrează exclusiv pe precipitații. Această abordare combinată ia în calcul factori precum creșterea populației, urbanizarea, schimbările în practicile agricole (de ex. extinderea suprafețelor irigate), eficiența utilizării apei și recuperarea economică post-criză. Rezultatul este un instrument util pentru managerii de apeducte, autoritățile de reglementare și factorii de decizie politică, care pot prioritiza intervențiile și investițiile pe baza riscurilor estimate pentru anumiți ani sau decade.
De asemenea, metodologia folosește indicatori hidrologici și parametri de modelare a apelor subterane, modele de scalare spațială și analize de sensibilitate pentru a testa robustețea rezultatelor la diferite ipoteze privind comportamentul uman, reutilizarea apei și tehnologiile de desalinizare. Prin includerea scenariilor SSP, studiul acoperă o gamă realistă de dezvoltare socio-economică, oferind astfel opțiuni de planificare adaptivă pentru diferite traiectorii de emisii și politici.
What can cities and nations do?
Experții subliniază o combinație de atenuare (mitigare) și adaptare. Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră rămâne critică pentru a limita magnitudinea și viteza apariției DZD. În paralel, măsurile practice în managementul apei pot atenua impactele: control îmbunătățit al pierderilor, portofolii diversificate de alimentare (reutilizarea apei urbane, desalinizare acolo unde este fezabil), restricții la nivelul cererii în ferestrele de secetă și investiții în stocare în aval și reîncărcare a apelor subterane.
- Prioritize early-warning and monitoring systems linked to reservoir levels and river flow.
- Invest in efficient irrigation and urban water reuse to stretch available supplies.
- Plan for social and economic impacts, especially in food systems and low-income communities.
Strategiile practice includ instituirea sistemelor de avertizare timpurie integrate cu date despre nivelurile rezervoarelor, debitele fluviale, forțele meteorologice preconizate și cererea urbană, astfel încât măsurile de restricționare a consumului să fie declanșate din timp. Investițiile în infrastructură „verde” și soluții bazate pe natură — cum ar fi conservarea bazinelor hidrografice, refacerea solurilor și practicile de agricultură regenerativă — pot contribui la menținerea retenției de apă la scară teritorială.
De asemenea, este esențială diversificarea surselor de apă: tratamentul și reutilizarea apei uzate municipale pentru uz industrial și irigații, investiții în desalinizare pentru zonele costiere cu resurse energetice adecvate și programe de reîncărcare a acviferelor pentru a consolida reziliența pe termen lung. Măsurile de gestionare a cererii includ tarifare progresivă a apei, stimulente pentru tehnologii eficiente din punct de vedere al consumului și campanii educaționale privind conservarea apei, adresate comunităților urbane și rurale.
Planificarea socială și economică este la fel de importantă: autoritățile trebuie să anticipeze impactele asupra lanțurilor alimentare, să asigure protecția celor mai vulnerabili și să dezvolte mecanisme de finanțare pentru investiții în infrastructură rezilientă din punct de vedere climatic. Cooperarea transfrontalieră pentru bazinele hidrografice comune devine tot mai importantă, deoarece multe dintre aceste hotspoturi afectează râuri și acvifere care traversează granițe naționale.
Expert Insight
„Conceptul de Ziua Zero face ideea abstractă a secetei imediată și locală,” spune Dr. Lena Ortiz, o specialistă în resurse de apă care nu a fost implicată în studiu. „Ce adaugă această lucrare este cronologia: arată unde acele puncte critice DZD au cele mai mari șanse să apară primele, ceea ce este vital pentru planificare. Chiar și cu un management eficient al emisiilor, unele regiuni vor avea nevoie de adaptare rapidă pentru a evita crize umanitare.”
Pe măsură ce planeta se încălzește, această cercetare subliniază o realitate îngrijorătoare: Secetele Ziua Zero nu sunt viitoruri ipotetice, ci evenimente emergente care vor testa sistemele de apă, instituțiile și comunitățile. Următorul deceniu va fi decisiv în a stabili câți oameni vor suferi de lipsă severă de apă și cât de eficient se vor adapta societățile. Măsurile imediate de reducere a emisiilor, planificare hidrică integrată și investiții în infrastructură rezilientă pot reduce semnificativ riscul și pot proteja securitatea alimentară și sănătatea publică în regiunile cele mai expuse.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu