Географы МГУ в составе масштабной международной исследовательской группы обобщили данные о современных и будущих изменениях глобального речного стока. Новое исследование показало, что важнейшей региональной закономерностью последних десятилетий являются увеличение речного стока в высоких широтах и его снижение в средних широтах и субтропических регионах. Результаты опубликованы в журнале Nature Reviews Earth & Environment.
Река Анмангында. Автор фото: Наталья Фролова
В работе международного авторского коллектива приняли участие сотрудники географического факультета МГУ Наталья Фролова, Дмитрий Магрицкий, Мария Киреева.
Речной сток – важнейший компонент глобального круговорота воды в природе. В работе обобщена современная информация о тенденциях изменения стока рек Земного шара, его внутригодового распределения под влиянием меняющегося климата и антропогенного воздействия. Авторы использовали многочисленные литературные источники, дополнив их данными наблюдений на гидрологических станциях из Глобального центра данных о стоке (Global Runoff Data Centre), данными о речном стоке Индии, Китая и результатами расчетов для территории России.
Исследование показало отчетливо выраженные региональные закономерности выявленных изменений: рост стока в высоких широтах и его снижение в средних широтах и субтропических регионах. Эти изменения в целом согласуются с результатами климатических моделей, что свидетельствует об антропогенном сигнале изменения климата. Однако данные процессы осложняются изменениями в характере землепользования, реакцией растительности на рост концентрации углекислого газа и др.
«В северных полярных широтах и некоторых районах Центральной Азии, на севере Южной Америки речной сток за 1971-2020 гг. значительно увеличился. При этом существенное сокращение стока наблюдается в Центральной Европе, Средиземноморье, центральной части Южной Америки, Индии, Восточной Азии, южной и восточной Австралии и Новой Зеландии. Изменения величины стока коррелируют с изменениями количества осадков в более 2/3 случаев», − сообщила один из авторов исследования, заведующая кафедрой гидрологии суши географического факультета МГУ, член-корреспондент РАН Наталья Фролова.
В глобальном масштабе возрастает количество мест, где наблюдается изменение внутригодового распределения стока. Уменьшается неравномерность стока, а половодье, обусловленное таянием снега, сдвигается на более ранние сроки.
В работе сделан прогноз изменений речного стока в будущем, для построения которого использованы климатические модели Земной системы и моделирование собственно речного стока. Надо отметить, что любой климатический прогноз имеет неопределенность, связанную с естественными колебаниями климатической системы, неопределенностью моделей и сценариями выбросов. Прогнозируется, что общий глобальный сток увеличится в ответ на глобальное потепление, но при этом будут наблюдаться существенные региональные и сезонные вариации.
«Климатические модели показывают, что сток будет увеличиваться примерно на 3% при увеличении температуры на каждый градус Цельсия. Однако в данной работе основное внимание было уделено не детальной количественной оценке, а тому, предполагают ли рассматриваемые сценарии общее увеличение или уменьшение речного стока в конкретных регионах. Проведенные прогнозы указывают на продолжение выявленной тенденции: в одних регионах будут наблюдаться более влажные условия, в других – более сухие. Ожидается дальнейшее изменение сезонного стока, связанное с изменением динамики снежного покрова», – рассказала Наталья Фролова.
Климатические модели прогнозируют увеличение стока на 70% территории суши (кроме Антарктиды и Гренландии). Это увеличение будет происходить преимущественно в северных широтах, восточной и южной Азии и тропической Африке. Уменьшение стока будет наблюдаться в Центральной Америке, тропической Южной Америке, Средиземноморье. Хозяйственная деятельность может привести к сокращению стока в отдельных регионах и усилению засух на Аравийском полуострове, в некоторых районах Центральной Азии и Индии.
«Прогнозы максимального стока показывают увеличение частоты наводнений в тропической Африке и Южной Америке, а также в южной, юго-восточной и восточной Азии, снижение частоты наводнений – в Северной и Восточной Европе, Центральной Азии и Западной Сибири. При этом частота экстремальных наводнений может возрасти, например, для Европы», – пояснила Наталья Фролова.
В работе рассматриваются основные направления будущих исследований речного стока, в том числе экологического характера. Так, например, оценки показывают, что ~36% видов пресноводных рыб утратят половину своего ареала обитания в условиях будущего климата. Хотя последствия изменений в водоснабжении, сельском хозяйстве, промышленности, горнодобывающей промышленности, бытовом водоснабжении, тепло- и гидроэнергетике, а также судоходстве являются наиболее прямыми, последствия изменений качества и температуры воды также могут быть значительными. Сдвиги в сроках максимального стока рек и увеличение зимнего стока создают возможности для увеличения выработки электроэнергии, но увеличение количества засушливых дней летом создает риски для энергоснабжения. Благоприятное увеличение стока рек, особенно в тропических районах, может улучшить сельскохозяйственное производство, но усиление засух может вызвать социальные конфликты из-за миграции в более пригодные для возделывания районы Земли.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ
