Gli agricoltori in alcune parti degli Stati Uniti occidentali che si affidano allo scioglimento della neve per irrigare i loro raccolti saranno tra i più colpiti al mondo dal cambiamento climatico, rivela un nuovo studio.

In un articolo pubblicato oggi su Cambiamenti climatici naturali , un team interdisciplinare di ricercatori ha analizzato la domanda mensile di acqua per l'irrigazione insieme al deflusso dello scioglimento delle nevi nei bacini globali dal 1985 al 2015. L'obiettivo era determinare dove l'agricoltura irrigua è dipesa in passato dal deflusso delle nevi e come ciò potrebbe cambiare con un clima di riscaldamento.

Hanno quindi proiettato cambiamenti nello scioglimento della neve e nel deflusso delle precipitazioni se la Terra si riscalda di 2 o 4 gradi Celsius (circa 3 ½ o 7 gradi Fahrenheit), che potenzialmente metteranno a rischio i bacini nevosi.

I risultati hanno individuato i bacini a livello globale più a rischio di non avere abbastanza acqua disponibile nei momenti giusti per l'irrigazione a causa dei cambiamenti nei modelli di scioglimento della neve. Due di queste aree ad alto rischio sono i bacini dei fiumi San Joaquin e Colorado negli Stati Uniti occidentali.

"In molte aree del mondo, l'agricoltura dipende dal deflusso dovuto allo scioglimento della neve che si verifica in determinati momenti e a determinate dimensioni, " disse Yue Qin, assistente professore di geografia e una facoltà di base del Sustainability Institute presso l'Ohio State University.

"Ma il cambiamento climatico causerà meno neve e uno scioglimento precoce in alcuni bacini, che potrebbe avere effetti profondi sulla produzione alimentare".

Qin, autore principale dello studio, ha progettato la ricerca con Nathaniel Mueller, professore assistente presso la Colorado State University, e Steven Davis, professore associato presso l'Università della California, Irvine.

Nello scenario di riscaldamento di 4 gradi Celsius, i ricercatori prevedono che la quota della domanda di acqua per l'irrigazione soddisfatta dallo scioglimento della neve nel bacino di San Joaquin diminuisce dal 33% al 18%. Nel bacino del Colorado, la quota della domanda idrica soddisfatta dallo scioglimento delle nevi diminuisce dal 38% al 23%.

Altri bacini in cui l'agricoltura è particolarmente a rischio a causa delle variazioni dello scioglimento delle nevi si trovano nell'Europa meridionale, Cina occidentale e Asia centrale.

A seconda sia della grandezza che della tempistica, il deflusso delle precipitazioni può essere in grado di compensare il calo del deflusso dovuto allo scioglimento delle nevi nel soddisfare la domanda di acqua per l'irrigazione, ma solo per alcuni bacini, i ricercatori hanno calcolato.

"In molti bacini, i futuri cambiamenti delle precipitazioni non compensano lo scioglimento della neve perso nelle stagioni di crescita delle colture, " ha detto Mueller.

Il San Joaquin, Per esempio, è un bacino in cui l'aumento del deflusso delle precipitazioni non sarà in grado di compensare il calo dello scioglimento della neve quando l'irrigazione è più necessaria.

I ricercatori hanno valutato la potenziale disponibilità di serbatoi di stoccaggio e acque sotterranee per aiutare a soddisfare il fabbisogno di irrigazione aggiuntivo creato da un minore scioglimento delle nevi e da uno scioglimento precoce. In alcuni bacini, questi requisiti aggiuntivi porrebbero grandi sfide nel tentativo di compensare il cambiamento dei modelli di scioglimento della neve.

"Le richieste di irrigazione non soddisfatte dalle piogge o dallo scioglimento delle nevi rappresentano attualmente già oltre il 40% dello stoccaggio dell'acqua del serbatoio in molti bacini asiatici e nordamericani, " ha detto Davis.

"E in un mondo che si riscalda, l'agricoltura non sarà l'unica domanda aggiuntiva per i bacini idrici e altri approvvigionamenti idrici alternativi come le acque sotterranee".

Nel bacino di San Joaquin, i risultati hanno suggerito che il 14% della domanda di acqua per l'irrigazione deve essere soddisfatta da nuove fonti alternative in uno scenario di riscaldamento di 4 gradi Celsius. Nel bacino del Colorado, la cifra sarebbe del 9 per cento.

Lo studio ha anche esaminato quali colture a livello globale erano maggiormente a rischio a causa dei cambiamenti dello scioglimento delle nevi derivanti dal cambiamento climatico. I risultati hanno mostrato che il riso e il cotone nell'estate dell'emisfero settentrionale, o grano e prati gestiti in primavera, erano particolarmente dipendenti dalla neve.

Per lo studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati sulle precipitazioni mensili e sul deflusso dello scioglimento della neve a livello globale dal 1985 al 2015 da un set di dati chiamato TerraClimate. Hanno quindi calcolato il consumo mensile di acqua di irrigazione per una varietà di colture.

Confrontando il deflusso storico e il consumo totale di acqua superficiale, hanno stimato lo scioglimento della neve mensile e il consumo di deflusso delle precipitazioni, nonché la domanda di fonti idriche alternative in ogni grande bacino fluviale.

Hanno quindi utilizzato modelli climatici per proiettare lo scioglimento della neve e il deflusso delle precipitazioni in ciascun bacino se le temperature medie globali aumentano di 2 o 4 gradi Celsius rispetto alle condizioni preindustriali.

Qin ha affermato che i risultati dello studio potrebbero essere utilizzati per stabilire le priorità e informare i metodi per ridurre al minimo l'impatto del cambiamento dello scioglimento della neve sulle forniture idriche per l'agricoltura. In alcuni casi, i responsabili politici potrebbero dover prendere in considerazione il pompaggio supplementare delle acque sotterranee e lo sviluppo di serbatoi.

Potrebbe essere necessario porre dei limiti anche alla domanda di acqua, ad esempio aumentando la produttività idrica delle colture, ha notato Qin.

"Dobbiamo trovare il modo di aiutare quei bacini che avranno più bisogno di adattarsi ai prossimi cambiamenti, " lei disse.