Även under måttliga klimatförändringsscenarier står det kontinentala USA inför en betydande förlust av grundvatten, visar en ny studie.
Studien uppskattar att USA kan tappa cirka 119 miljoner kubikmeter vatten (mer än 4.2 miljarder kubikfot) - tillräckligt nog för att fylla Lake Powell, den största reservoaren i Upper Colorado-bassängen, fyra gånger.
Resultaten i Nature Communications visa att när uppvärmningstemperaturer förskjuter balansen mellan vattenförsörjning och efterfrågan, kan grund grundlagring lagra växtens spänning - men bara där grunt grundvattenanslutningar finns, och inte på obestämd tid. När uppvärmningen fortsätter kan denna lagring tappas - på bekostnad av viktiga förbindelser mellan ytvatten, som floder, bäckar och vattenbehållare under jord.
"Vi står inför en kris i den globala grundvattenlagringen."
"Även med ett värmefall på 1.5 grader Celsius [2.7 grader F] kommer vi förmodligen att förlora mycket grundvatten," säger medförfattare Reed Maxwell, professor i hydrologi vid Colorado School of Mines.
”Östkusten kunde börja se ut som västkusten ur ett vattensynpunkt. Det kommer att bli en verklig utmaning. ”
Grundvatten- och klimatförändringsmodeller
De flesta globala cirkulationsmodeller tar inte hänsyn till vattenrörelsen i ytan i ytan. Vanligtvis inkluderar de endast begränsad upp-och-ner-rörelse, till exempel regn som percolerar från vegetation till jord och rötter som drar upp vatten från marken. Dessutom tenderar dessa modeller att begränsa sin omfattning till bara meter över eller under marken.
Denna nya studie går utöver det för att simulera hur vatten rör sig i underytan och ansluter till landytan.
"Vi frågade hur skulle svaret se ut om vi inkluderade hela komplexiteten i rörelsen under vatten i en storskalig simulering, och vi tror att det är första gången detta har gjorts," säger huvudförfattaren Laura Condon, biträdande professor i hydrologi och atmosfäriska vetenskaper vid University of Arizona.
Beräkningarna avslöjade ett direkt svar på grunt grundvattenlagring på uppvärmningen som visar den starka och tidiga effekten som till och med låg till måttlig uppvärmning kan ha på grundvattenlagring och evapotranspiration.
Brytpunkten
I västra USA kan förändringar i grundvattenlagring förbli maskerade under lång tid, avslöjade studien, eftersom grundvattnet där redan är djupt, och att droppnivåerna inte skulle ha så stor effekt på ytvattnet. Dessutom är regionens vegetation redan till stor del vattenbegränsad och anpassad till att kopplas bort från djupa grundvattenkällor.
De östra USA kommer dock att vara mycket mer känsliga för en sänkning av vattentabellen. Grundvatten och ytvatten är närmare förbundna, och nedbrytning av grundvattnet kommer att vara mer störande för vegetation, bäckar och floder. Många av de system som har införts i västra USA för hantering och hantering vattenbrist saknas också i den östra delen av landet.
Studien avslöjar att regioner i östra USA kan nå en tipppunkt förr snarare än senare, när vegetationen börjar förlora tillgången till grunt grundvatten eftersom lagring tappas av uppvärmningen.
"Initialt, växter kanske inte upplever stress eftersom de fortfarande har befintligt grunt grundvatten tillgängligt, men när vi fortsätter att ha varmare förhållanden kan de kompensera mindre och mindre, och förändringar är mer dramatiska varje år, säger Condon. "Med andra ord, grunt grundvatten buffrar svaret på uppvärmningen, men när det är utarmat kan det inte göra det längre."
Studiens simuleringar inställdes för att hålla nederbördsmönstren desamma och endast öka atmosfäriska temperaturer enligt prognoser som sträcker sig från 1.5 till 4 grader Celsius. Även med en blygsam 1.5 grader värmning beräknade forskarna en förlust på 119 miljoner kubikmeter lagring. Vid 4 grader Celsius [7.2 grader F] beräknade de grundvattenförluster på 324 miljoner kubikmeter - ungefär 10 gånger volymen av Lake Powell eller tillräckligt för att fylla nästan tre fjärdedelar av Lake Erie.
"Vi står inför en kris i den globala grundvattenlagringen," säger Condon. "Stora grundvattenbehållare torkar i oroväckande takt, och det är ett problem eftersom de ger näringsämnen stora växande regioner runt om i världen."
relaterade böcker
Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer
by Peter Plastrik, John Cleveland
Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon
Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia
av Elizabeth Kolbert
Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon
Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning
av Gwynne Dyer
Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
