Вода — критически важный ресурс нашей планеты, без которого невозможно существование людей, животного и растительного мира. Ученые прогнозируют, что в следующие пятьдесят лет произойдут серьезные изменения водных ресурсов из-за климатических причин, роста населения и активных темпов индустриального развития. Предлагаем рассмотреть факторы, какая причина дефицита пресной воды на земле, как это повлияет на будущее водных ресурсов, а также возможные способы рационального их использования, сохранения и восстановления.
Как глобальные изменения климата повлияют на водные ресурсы
Глобальные климатические изменения уже сегодня влияют на круговорот воды, а в будущем это влияние только усилится. Это может привести к следующим явлениям:
1. Неравномерное распределение осадков. Так, в местностях с дефицитом водных ресурсов, например, в восточноафриканских и ближневосточных странах засухи станут еще длиннее и чаще. Зато в других регионах, например, в южноазиатских странах интенсивность осадков увеличится — более частыми станут наводнения.
2. Изменение дождевых сезонов. Привычные сезоны дождей изменятся во многих уголках мира, в результате чего возникнут сложности в прогнозировании поставок воды, в частности для сельского хозяйства.
Таким образом, через 50 лет для многих стран станет актуальным дефицит питьевой воды, даже если сегодня такая проблема отсутствует.
К чему приведет таяние ледников
Таяние ледников, связанное с глобальным потеплением, уменьшит запасы пресной воды, которые сегодня являются важным источником для многих миллиардов людей.
1. Ледники в Альпах, Андах и Гималаях пополняют пресной водой речные системы Амазонки, Инда и Ганга. Сначала ускоренное таяние ледников временно увеличит водостоки, но со временем объем воды в реках уменьшится или же они вообще пересохнут.
2. Поднимется уровень моря, что приведет к затоплению некоторых низко расположенных прибрежных территорий. Кроме того, прибрежные источники пресной воды могут засаливаться.
Уменьшение запасов пресной воды в ледниках станет серьезной проблемой для тех стран, которые находятся в зависимости от ледниковых ресурсов. Пострадать может как питьевое водоснабжение, так и поставки воды для нужд сельского хозяйства и выработки гидроэлектроэнергии.
Рост количества населения и увеличение спроса на воду
По прогнозам уже через 50 лет на нашей планете будет проживать более 9 миллиардов человек. Это непременно приведет к росту потребностей в воде, в частности для следующих сфер:
1. Сельского хозяйства. Уже сегодня для удовлетворения сельскохозяйственных нужд расходуется семьдесят процентов используемого объема пресной воды, а с ростом населения этот процент будет только увеличиваться.
2. Промышленности. Объемы промышленности также будут расти, требуя больше пресной воды для производства.
3. Быта. С увеличением населения будут расти города, требуя улучшенной инфраструктуры для снабжения воды и санитарных нужд, в результате чего будет увеличиваться нагрузка на пресноводные ресурсы.
Существует вероятность, что значительный рост спроса усугубит конкуренцию за водные ресурсы между секторами, регионами и странами, приводя к конфликтам.
Роль технологических инноваций в управлении водными ресурсами
Инновационные технологии способны усовершенствовать системы и способы управления водными ресурсами. Ключевыми могут стать следующие инновации:
1. Интеллектуальные системы орошение. Эффективным способом оптимизации расхода водных ресурсов в сельском хозяйстве может стать контроль за орошением на основе искусственного интеллекта.
2. Датчики для отслеживания водных ресурсов. Они обеспечат высокую точность измерения запасов воды и будут определять уровень загрязнения.
3. Биотехнологии. Ученые работают над созданием новых сортов сельскохозяйственных растений, которые потребуют меньше воды и более устойчивы к засухе.
Инновационные решения повысят эффективность использования водных ресурсов, однако их разработка и воплощение потребуют значительных инвестиций, а также сотрудничества на международном уровне.
Международное сотрудничество и водная политика
Увеличение дефицита воды может привести к конфликтам, однако международное сотрудничество поможет избежать и справедливо распределить ресурсы.
1. Трансграничные системы рек. Большие реки, протекающие через несколько разных стран, требуют согласования использования ресурсов.
2. Международные соглашения. Могут быть составлены новые соглашения международного значения для сохранения водных ресурсов и распределения между странами.
3. Дипломатическая деятельность в сфере водных ресурсов. Особенно актуальна и важна в регионах с дефицитом воды, чтобы предотвратить возможные конфликты.
Технологии опреснения и рециркуляции
В условиях уменьшения запасов пресной воды важное значение приобретут технологии опреснения, а также системы рециркуляции сточной воды.
1. Опреснение соленой воды. Эта технология уже существует и сегодня используется в Израиле и Саудовской Аравии. В будущем ее стоимость должна уменьшиться, благодаря чему она станет доступна другим странам.
2. Рециркуляция сточной воды. После очистки сточная вода может использоваться для нужд промышленности и даже в быту. Это высоко стоящая технология, однако способна решить проблему дефицита пресной воды во многих странах.
Судьба украинских рек через 50 лет
В процессе научных исследований воды был проведен анализ, как изменятся украинские реки в случае каждого из двух прогнозируемых сценариев потепления – «мягкого» и «жесткого». Мягким называют сценарий климатических изменений, при котором уменьшится объем парниковых выбросов, как указано в Парижском соглашении. «Жесткий» сценарий не предусматривает никаких мер по борьбе с глобальным климатическим кризисом.
Результаты довольно неутешительные, ведь при любом сценарии речной сток большинства украинских бассейнов уменьшится, хотя и в разном объеме.
1. Днепр. В среднем водный сток уменьшится на 20%, летом – на 24%. В январе, феврале и марте сток может незначительно повышаться.
2. Западный Буг. Среднее уменьшение стока во все месяцы, кроме февраля, составит 28-30%. Осенью сток может снижаться на 32%.
3. Днестр. Снижение стока согласно «жесткому» сценарию составит 36-38%.
4. Припять. Водный сток уменьшится на 12-23%, однако снижение летом может достигать 37 %.
5. Десна. За прогнозами басейн цієї річки не зазнає значних змін. У січні, лютому та березні стік може навпаки збільшуватись — з 28% до 45%.
6. Южный Буг. Среднегодовой сток уменьшится до 30%, а в некоторые месяцы – до 45%.
При «жестком» сценарии может сложиться действительно катастрофическая ситуация в бассейнах рек Днестр и Южный Буг — сток может снизиться больше, чем на треть. К тому же стоки малых рек тоже постепенно уменьшаются и через 50 лет могут прекратиться совсем.
Как видим, в конце столетия в южном регионе может возникнуть нехватка водных ресурсов, которая ограничит развитие связанных секторов экономики.
Пути решения проблемы водных ресурсов
Очень важно и в дальнейшем исследовать потенциальные изменения бассейнов рек и использовать результаты для подготовки к предстоящим вызовам. Чтобы адаптироваться к глобальным климатическим изменениям, необходимо уже сейчас приспосабливаться к существующим и потенциальным рискам, в частности, к увеличению количества наводнений и пересыханию рек.
Уже сегодня учеными разработано множество решений по проблеме дефицита воды. Одно из направлений борьбы с нехваткой водных ресурсов состоит в поиске новых и расширении существующих источников воды. К таковым относится разведка и добыча подземных вод, увеличение плотин и водохранилищ, сбор дождевой воды, опреснение соленой воды. Однако данное направление требует осторожности, поскольку меры по увеличению предложения водных ресурсов могут вредить природе и не всегда стабильны.
Более стабильное направление предполагает снижение спроса на воду и рациональное ее использование. Сегодня украинские города в сутки потребляют около 275 л воды на одного человека, что значительно больше, чем в странах Европы (от 100 л до 200 л). К тому же почти треть воды, которая забирается для нужд городского населения, теряется из-за высокого уровня износа водопроводных систем.
Перспективной практикой экономии водных ресурсов является повторное использование воды предприятиями, а также экономические стимулы для бизнеса. В сельском хозяйстве может быть уменьшена потребность в орошении за счет изменения сроков выращивания культур, выведения новых растений и смены посевного ассортимента. Кроме того, можно изменить методы орошение и объемы обрабатываемых участков.
Уже сегодня в Украине ощущается нехватка водных ресурсов, в частности, из-за их неэффективного потребления. К тому же существует проблема чистой воды, поскольку многие природные источники загрязнены. Даже при «мягком» сценарии глобального потепления водный сток в реках будет преимущественно уменьшаться. Чтобы предотвратить значительные потери, нужно уже сейчас изменять подходы к управлению водными ресурсами и приспосабливаться к потенциальным рискам.
Вывод
Через 50 лет водные ресурсы на нашей планете могут существенно измениться под влиянием глобального потепления, технологического развития и увеличения численности населения. Инновационные технологии, сотрудничество на международном уровне и водная дипломатия способны обеспечить постоянное управление водными ресурсами и предотвратить их недостаток.
