Модель Утрехтского университета: грунтовые воды быстро восстанавливаются после засухи на 57% территорий

Группа под руководством гидролога Сандры Хаусвирт из Утрехтского университета (Нидерланды) опубликовала в журнале Environmental Research Water первое глобальное исследование восстановления грунтовых вод после засух. Оно основано на высокодетальном моделировании с помощью глобальной модели подземных вод iop.orgEnvironmental Research Wateriop.orgОткрыть источник ↗. Результаты получены на модели, а не прямыми измерениями.

Модель делит сушу на ячейки примерно по 1 км и рассчитывает уровень грунтовых вод по месяцам с 1960 по 2019 год. Она учитывает и воду, просачивающуюся в почву, и воду, откачиваемую людьми. При сверке с реальными скважинами модель дала полезные оценки примерно для 80% скважин мельче 60 м и примерно для 70% более глубоких.

Засуха начиналась, когда уровень падал ниже обычного для данного времени года настолько, что такому условию отвечали лишь около 16% месяцев. Заканчивалась она, когда уровень поднимался выше этой границы. Засухи длительностью до двух месяцев исключили: месячные данные не позволяют надёжно их описать.

Четыре режима восстановления

Авторы разделили места по скорости восстановления в отдельных событиях на устойчивые, стабильные, уязвимые и неустойчивые iop.orgEnvironmental Research Wateriop.orgОткрыть источник ↗. Устойчивые места, большинство (57%), быстро и надёжно восстанавливаются после засух. Уязвимые (15%) определяются геофизическими ограничениями и повышенной изменчивостью климата. Там вода быстро уходила и медленно возвращалась, а во всех подробно изученных регионах такие места лежали на больших высотах. Стабильные составляют около 2%.

На неустойчивые регионы приходится 26%. Для них характерны частые последовательные засухи, снижающие способность к восстановлению. Их засухи были короче и мягче, чем в других группах, и такие места не ограничивались зонами интенсивной откачки. Места с близкой средней скоростью восстановления могут различаться по режиму и по определяющим факторам.

Что задаёт скорость

Больше всего на пространственную изменчивость скорости восстановления влияет местный климат. Влажные регионы, такие как Амазония и Юго-Восточная Азия, восстанавливались быстро. Сухие восстанавливались медленно: Австралия, Ближний Восток, Центральная Азия, юг Африки, юг Южной Америки и Средний Запад США. В типичной точке уровень при восстановлении поднимался примерно на 1,8 см в месяц, в самых быстрых местах — до 1 м в месяц. Региональные различия объясняют рельеф и ёмкость водоносных горизонтов.

Авторы называют ограничения. Они исключили места, где уровень десятилетиями устойчиво снижался, поэтому такие территории могут быть представлены хуже. Поскольку усреднены 60 лет, результаты не показывают, ускоряется восстановление или замедляется. По мнению авторов, региональные климатические, геофизические и антропогенные факторы следует учитывать в управлении подземными водами.