science >> Wetenschap >  >> Natuur

De wachtstroomgebieden van Victoria's herstellen mogelijk niet van droogte, studie vondsten

Percentage van de 161 bestudeerde stroomgebieden die eerder een laag afvoergedrag vertoonden, tijdens en na de millenniumdroogte van ~ 1997-2010. Het gearceerde gebied uit 2010 geeft het percentage stroomgebieden weer dat zich niet heeft hersteld van de droogte. Krediet:Monash University

Het eerste Australische onderzoek door Monash University brengt de theorie in diskrediet dat rivieren en ondergrondse watervoorraden zich uiteindelijk aanvullen na droogte of overstromingen. Na de droogte in het Australische millennium, een derde van Victoria's stroomgebieden was bijna acht jaar later nog steeds niet hersteld van de droogte.
Voor die stroomgebieden die niet zijn hersteld, ongeveer 80 procent vertoonde geen tekenen van herstel op korte termijn.

Een derde van de stroomgebieden die in een Victoriaans onderzoek waren opgenomen, was bijna acht jaar later nog niet hersteld van een ernstige droogte. Australisch eerste onderzoek van Monash University toont aan.

wereldwijd, de wetenschap is van mening dat rivieren en ondergrondse watervoorraden zich uiteindelijk zullen aanvullen na perioden van ernstige droogte of overstromingen.

Deze studie, geleid door Dr. Tim Peterson van de afdeling Civiele Techniek van Monash University en vandaag gepubliceerd in het prestigieuze internationale tijdschrift Wetenschap , is de eerste ter wereld die deze wijdverbreide opvatting ter discussie stelt.

Onderzoekers gebruikten statistische modellen van regenval en stroomstroming bij 161 stroomgebieden in Victoria, elk met meer dan 30 jaar aan gegevens en geen stroomopwaartse dammen of waterwinningen. Het onderzochte gebied is ongeveer zo groot als het Verenigd Koninkrijk of de helft van dat van de Amerikaanse staat Californië.

Dr. Peterson en onderzoekscollega's van de Universiteit van Melbourne ontdekten dat wanneer de droogte eindigt, sommige rivieren gedragen zich nog jaren daarna alsof ze nog steeds in een droogte verkeren en vele zijn nog niet hersteld.

specifiek, de afvoer, als een fractie van de neerslag, was niet hersteld in 37 procent van de stroomgebieden in Victoria na de millenniumdroogte in Australië, en het aantal herstellende stroomgebieden stagneerde.

Dit betekent dat 100 mm neerslag vóór de droogte in 1990 meer rivierafvoer veroorzaakte dan dezelfde 100 mm in 2017, daardoor een 30 procent verminderde stroomafvoer na de droogte.

Het aantal stroomgebieden met een lage of zeer lage afvoertoestand nam snel toe van 1996 tot het einde van de meteorologische droogte in de zomer van 2010. Tegen 2011 slechts 15 procent van de stroomgebieden was hersteld.

De millennium droogte, beschouwd als een van de ergste droogtes in Australië in zijn moderne geschiedenis, verlamde het Murray-Darling Basin en legde extreme druk op ecosystemen, landbouwproductie en stedelijke watervoorziening in het zuidoosten van het land. Het eindigde met een La Nina-weergebeurtenis in 2010.

Een waterwingebied, of waterscheiding, is elk gebied van het land dat neerslag opvangt, die vervolgens uitmondt in gemeenschappelijke verkooppunten, zoals een rivier, stroom, baai of meer. Bijna alle watervoorziening van Victoria komt van stroom.

Dr. Peterson zei dat de regeneratie van stroomgebieden na ernstige droogte grote gevolgen had voor de wereldwijde planning van watervoorraden en aquatische milieus op de lange termijn. vooral wanneer klimaatverandering wordt toegevoegd aan hun bevindingen.

"Onze bevindingen suggereren dat hydrologische droogtes voor onbepaalde tijd kunnen aanhouden na meteorologische droogtes en dat het mechanisme voor herstel een open vraag blijft, ' zei dokter Peterson.

"Deze nieuwe ontdekking lijkt gewoon de manier te zijn waarop stroomgebieden zich van nature gedragen. Het wordt niet verklaard door factoren zoals landgebruik, ze zijn alleen complexer dan we dachten."

Elk stroomgebied dat voor dit onderzoek is geanalyseerd, had ten minste 15, zeven en vijf jaar streamflow-waarnemingen eerder, tijdens en na de millenniumdroogte respectievelijk, en had geen grote stroomopwaartse reservoirs of rivierextracties.

In alle 161 stroomgebieden, onderzoekers vonden acht jaar in de droogte, 51 procent van de stroomgebieden schakelde over naar een lage of zeer lage afvoertoestand. Toen de droogte eindigde in 2010, vooral de oostelijke stroomgebieden keerden terug naar een normale afvoertoestand (zie figuur).

belangrijk, tegen medio 2017, bijna acht jaar na de droogte, meer dan een derde van de stroomgebieden bleef nog steeds in een lage afvoerstaat, en zijn niet teruggekeerd naar het gedrag van voor de droogte.

Dr. Peterson zei dat er ook bewijs was dat de vegetatie op de droogte reageerde door de fractie van de neerslag die naar transpiratie ging te vergroten - het proces van waterbeweging door een plant en de verdamping ervan uit bladeren.

"Praktisch, dit houdt in dat in reactie op de millenniumdroogte, vegetatie in geselecteerde stroomgebieden reageerde door vergelijkbare transpiratiesnelheden te handhaven, " hij zei.

Onderzoekers zeggen dat ze hebben aangetoond dat stroomgebieden complexer zijn dan eerder werd gedacht en dat de bevindingen wateragentschappen helpen om de toekomst beter te plannen.

Dr. Peterson en zijn co-auteurs aan de Universiteit van Melbourne hebben gewerkt met, en het communiceren van de bevindingen aan, de Victoriaanse en nationale wateragentschappen; meest recentelijk door de bredere bevindingen van het Victorian Water and Climate Initiative.

Hij zegt:"het is opwindend dat de bevindingen al zijn gebruikt in de manier waarop water wordt beheerd. We ontwikkelen nu wiskundige hulpmiddelen om het waterbeheer verder te helpen deze bevindingen te gebruiken om een ​​langdurige watervoorziening te garanderen in een uitdagend en veranderend klimaat."