Een nieuwe analyse van zoetwatervoorraden over de hele wereld laat zien dat de bijgewerkte planetaire grens voor zoetwaterverandering halverwege de twintigste eeuw werd overschreden. Met andere woorden:de afgelopen eeuw heeft de mens het zoetwatersysteem van de aarde tot ver buiten de stabiele omstandigheden van vóór de industrialisatie gebracht.

Dit is de eerste keer dat de verandering in de mondiale watercyclus over zo’n lange tijdschaal wordt beoordeeld met een passende referentiebasislijn. De bevindingen, gepubliceerd in Natuur Water laten zien dat menselijke druk, zoals de bouw van dammen, grootschalige irrigatie en de opwarming van de aarde, de zoetwatervoorraden zodanig hebben veranderd dat hun vermogen om vitale ecologische en klimatologische processen te reguleren in gevaar komt.

Het internationale onderzoeksteam berekende het maandelijkse stroomdebiet en bodemvocht met een ruimtelijke resolutie van grofweg 50 x 50 kilometer met behulp van gegevens uit hydrologische modellen die alle belangrijke menselijke invloeden op de zoetwatercyclus combineren. Als basis bepaalden ze de omstandigheden tijdens de pre-industriële periode (1661–1860). Vervolgens vergeleken ze de industriële periode (1861-2005) met deze basislijn.

Uit hun analyse bleek een toename in de frequentie van uitzonderlijk droge of natte omstandigheden:afwijkingen in de stroomstroming en bodemvocht. Droge en natte afwijkingen hebben zich sinds het begin van de 20e eeuw consequent in aanzienlijk grotere gebieden voorgedaan dan tijdens de pre-industriële periode. Over het geheel genomen is het mondiale landoppervlak met afwijkingen bijna verdubbeld vergeleken met pre-industriële omstandigheden.

‘We ontdekten dat uitzonderlijke omstandigheden nu veel vaker voorkomen en wijdverspreider zijn dan voorheen, wat duidelijk aantoont hoe menselijk handelen de toestand van de mondiale zoetwatercyclus heeft veranderd’, zegt Vili Virkki, een doctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Aalto en een van de hoofdauteurs van het rapport. papier.

Omdat de analyse met een hoge ruimtelijke en temporele resolutie werd uitgevoerd, konden de onderzoekers geografische verschillen in de afwijkingen onderzoeken. In veel tropische en subtropische gebieden kwamen uitzonderlijk droge stromings- en bodemvochtigheidscondities steeds vaker voor, terwijl in veel boreale en gematigde streken een toename van uitzonderlijk natte omstandigheden te zien was, vooral in termen van bodemvocht. Deze patronen komen overeen met veranderingen in de beschikbaarheid van water als gevolg van klimaatverandering.

Er waren complexere patronen in veel regio's met een lange geschiedenis van menselijk landgebruik en landbouw. De stroomgebieden van de Nijl, de Indus en de Mississippi hebben bijvoorbeeld te maken gehad met uitzonderlijk droge stromingen en natte bodemvochtomstandigheden, wat wijst op veranderingen als gevolg van irrigatie.

"Het gebruik van een methode die consistent en vergelijkbaar is tussen hydrologische variabelen en geografische schaalniveaus is cruciaal voor het begrijpen van de biofysische processen en menselijke acties die de veranderingen aansturen die we in zoet water zien", legt Miina Porkka uit, die mede-leider was van het onderzoek in Aalto voordat ze verhuisde. aan de Universiteit van Oost-Finland.

Met dit uitgebreide beeld van de veranderingen in stroomstroming en bodemvocht zijn onderzoekers beter toegerust om de oorzaken en gevolgen van de veranderingen in de zoetwatercyclus te onderzoeken.

"Het gedetailleerder begrijpen van deze dynamiek zou kunnen helpen bij het beleid om de daaruit voortvloeiende schade te beperken, maar onze onmiddellijke prioriteit zou moeten zijn om de door de mens veroorzaakte druk op zoetwatersystemen, die essentieel zijn voor het leven op aarde, te verminderen", zegt Aalto's universitair hoofddocent Matti Kummu, senior auteur van de studie.

Meer informatie: Natuurwater (2024). DOI:10.1038/s44221-024-00208-7, www.nature.com/articles/s44221-024-00208-7

Aangeboden door Aalto Universiteit