Questa illustrazione mostra i cambiamenti di stoccaggio dell'acqua terrestre nei bacini endoreici globali dalle osservazioni del satellite GRACE, Aprile 2002 a marzo 2016. Nell'immagine in alto, sono evidenziate le tendenze di accumulo di acqua terrestre - in millimetri di spessore d'acqua equivalente all'anno - per ogni unità endoreica, seguito da anomalie mensili animate di stoccaggio dell'acqua terrestre, anche in millimetri. L'immagine in basso mostra le anomalie mensili nette di stoccaggio dell'acqua terrestre in gigatonnellate, nei sistemi endoreici ed esoreici globali - esclusa la Groenlandia, L'Antartide e gli oceani - e il collegamento con l'Oscillazione El Niño-Southern, asse destro. Le anomalie di stoccaggio dell'acqua terrestre sono relative alla linea di base media temporale in ciascuna unità o sistema, con eliminazione della stagionalità. Per confronto, 360 gigatonnellate di accumulo idrico terrestre equivalgono a 1 millimetro di equivalente sul livello del mare. Per gentile concessione di Jida Wang. Credito:Kansas State University
Insieme a un clima più caldo e all'intensificazione delle attività umane, il recente stoccaggio dell'acqua nei bacini globali senza sbocco sul mare ha subito un diffuso declino. Un nuovo studio rivela che questo declino ha aggravato lo stress idrico locale e ha causato un potenziale aumento del livello del mare.
Lo studio, "Recente declino globale nello stoccaggio dell'acqua nel bacino endoreico, " è stato realizzato da un team di scienziati provenienti da sei paesi e appare nell'attuale numero di Geoscienze naturali .
"Le risorse idriche sono estremamente limitate nell'entroterra continentale, dove il flusso dei torrenti non raggiunge l'oceano. Scientificamente, queste regioni sono chiamate bacini endoreici, " ha detto Jida Wang, un geografo della Kansas State University e autore principale dello studio.
"Negli ultimi decenni, abbiamo visto prove crescenti di perturbazioni del bilancio idrico endoreico, " ha detto Wang, un assistente professore di geografia. "Ciò comprende, Per esempio, il disseccante lago d'Aral, l'esaurimento della falda acquifera dell'Arabia e il ritiro dei ghiacciai eurasiatici. Questa prova ci ha motivato a chiederci:lo stoccaggio totale di acqua nel sistema endoreico globale, circa un quinto della superficie continentale, in netto calo?"
Utilizzando le osservazioni sulla gravità del Gravity Recovery and Climate Experiment della NASA/Centro aerospaziale tedesco, o GRAZIA, satelliti, Wang e i suoi colleghi hanno quantificato una perdita netta di acqua nei bacini endoreici globali di circa 100 miliardi di tonnellate di acqua all'anno dall'inizio del millennio in corso. Ciò significa che una massa d'acqua equivalente a cinque Grandi Laghi Salati oa tre Laghi Mead viene eliminata ogni anno dalle aride regioni endoreiche.
Sorprendentemente, questa quantità di perdita d'acqua endoreica è il doppio del tasso di cambi d'acqua simultanei attraverso la massa continentale rimanente, ad eccezione della Groenlandia e dell'Antartide, ha detto Wang. Opposto ai bacini endoreici, le restanti regioni sono esoreiche, che significa flusso proveniente da questi bacini drena nell'oceano. I bacini esoreici rappresentano la maggior parte della superficie continentale e ospitano molti dei più grandi fiumi del mondo, come il Nilo, Amazzonia, Yangtze e Mississippi.
Wang ha notato che la firma dei cambiamenti di stoccaggio dell'acqua nei bacini esoreici assomiglia ad alcune importanti oscillazioni del sistema climatico, come El Niño e La Niña in cicli pluriennali. Però, la perdita d'acqua nei bacini endoreici appare meno sensibile a tale variabilità naturale a breve termine. Questo contrasto può suggerire un profondo impatto delle condizioni climatiche a lungo termine e della gestione umana diretta dell'acqua, come la deviazione del fiume, diga e prelievo di acque sotterranee, sul bilancio idrico nell'entroterra secco.
Questa perdita di acqua endoreica ha due ramificazioni, secondo i ricercatori. Non solo aggrava lo stress idrico nelle regioni endoreiche aride, ma potrebbe anche contribuire a un fattore significativo di preoccupazione ambientale globale:l'innalzamento del livello del mare. L'innalzamento del livello del mare è il risultato di due cause principali:l'espansione termica dell'acqua di mare a causa dell'aumento della temperatura globale, e ulteriore massa d'acqua nell'oceano.
"L'idrosfera si conserva in massa, " disse Chunqiao Song, ricercatore presso l'Istituto di geografia e limnologia di Nanchino, Accademia cinese delle scienze, e co-autore principale dello studio. "Quando lo stoccaggio dell'acqua nei bacini endoreici è in deficit, la ridotta massa d'acqua non scompare. È stato riallocato principalmente attraverso il flusso di vapore al sistema esoreico. Una volta che quest'acqua non avrà più sbocco sul mare, ha il potenziale per influenzare il bilancio a livello del mare".
Nonostante un periodo di osservazione di 14 anni, la perdita di acqua endoreica equivale a un ulteriore innalzamento del livello del mare di 4 millimetri, lo studio ha trovato. I ricercatori hanno detto che questo impatto non è banale. Rappresenta circa il 10 percento dell'innalzamento del livello del mare osservato durante lo stesso periodo; rispetto a quasi la metà della perdita simultanea nei ghiacciai di montagna, esclusi Groenlandia e Antartide; e corrisponde all'intero contributo del consumo globale di acque sotterranee.
"Non stiamo dicendo che la recente perdita di acqua endoreica sia finita completamente nell'oceano, " disse Yoshihide Wada, vicedirettore del programma idrico presso l'Istituto internazionale per l'analisi dei sistemi applicati in Austria e coautore dello studio. "Anziché, stiamo mostrando una prospettiva di quanto sia stata sostanziale la recente perdita di acqua endoreica. Se persiste, come oltre la scala temporale decennale, l'eccedenza d'acqua aggiunta al sistema esoreico può significare un'importante fonte di innalzamento del livello del mare."
Grazie alla sinergia tra osservazioni satellitari multi-missione e modelli idrologici, Wang e i suoi colleghi hanno attribuito questa perdita globale di acqua endoreica a contributi comparabili provenienti dalla superficie, come laghi, bacini idrici e ghiacciai, nonché umidità del suolo e falde acquifere.
"Tali perdite comparabili sono, però, un'aggregazione di distinte variazioni regionali, " disse Wang. "Nell'Eurasia centrale endoreica, ad esempio, circa la metà della perdita d'acqua proveniva dalla superficie, laghi terminali particolarmente grandi come il Lago d'Aral, il Mar Caspio e il Lago di Urmia, e il ritiro dei ghiacciai nell'alta montagna asiatica".
Mentre il ritiro glaciale era una risposta al riscaldamento della temperatura, le perdite d'acqua nei laghi terminali sono state il risultato combinato di siccità meteorologiche e deviazioni idriche a lungo termine dai fiumi di alimentazione.
La perdita netta di acqua nel Sahara endoreico e in Arabia, d'altra parte, era dominato da un prelievo insostenibile di acque sotterranee, secondo i ricercatori. Nel Nord America endoreico, compreso il Great Basin degli Stati Uniti, una perdita di umidità del suolo indotta dalla siccità era probabilmente responsabile della maggior parte della perdita d'acqua regionale. Nonostante in misura minore, la perdita di acqua superficiale nel Great Salt Lake e nel Salton Sea è stata di un ritmo considerevole di 300 milioni di tonnellate all'anno, che è stato in parte indotto dall'estrazione mineraria e dall'irrigazione basata sulla diversione.
"Le perdite d'acqua dai bacini endoreici del mondo sono l'ennesimo esempio di come il cambiamento climatico stia ulteriormente prosciugando le regioni già aride e semi-aride del globo. Nel frattempo, le attività umane come l'esaurimento delle acque sotterranee stanno accelerando significativamente questo prosciugamento, "ha detto Jay Famiglietti, direttore del Global Institute of Water Security, Canada 150 cattedra di ricerca in idrologia e telerilevamento presso l'Università del Saskatchewan, Canada e coautore dello studio.
Wang ha detto che il team vuole trasmettere tre messaggi da asporto dalla loro ricerca.
"Primo, stoccaggio dell'acqua nel sistema endoreico, seppur limitato nella massa totale, può dominare la tendenza allo stoccaggio dell'acqua nell'intera superficie terrestre per periodi almeno decennali, " disse Wang. "Secondo, la recente perdita di acqua endoreica è meno sensibile alla variabilità naturale del sistema climatico, suggerendo una possibile risposta alle condizioni climatiche a lungo termine e alla gestione umana dell'acqua.
"Terzo, una tale perdita d'acqua nel sistema endoreico ha due ramificazioni, sia alla sostenibilità idrica regionale che all'innalzamento del livello globale del mare, " ha detto. "Questi messaggi evidenziano l'importanza sottovalutata dei bacini endoreici nel ciclo dell'acqua e la necessità di una migliore comprensione dei cambiamenti di stoccaggio dell'acqua nell'entroterra globale".