Климатичните промени и техните негативни въздействия върху водните ресурси

Водите в природата

Водите в природата са тясно свързани – падналите валежи от дъжд и сняг се превръщат в повърхностен и подземен воден отток (посредством речния отток и проникването на води в почвата) и по този начин достигат до моретата и океаните. Под въздействието на слънчевата радиация и температурата на въздуха водите от земните повърхности и акваторията (океани, морета, езера, растителност и др.) се изпаряват, кондензират и превръщат в облачна маса. Чрез валежите те отново достигат до земната повърхност и този цикъл се повтаря непрекъснато. Елементите от кръговрата на водата са тясно и взаимно свързани. Затова, промените в температурата на въздуха и земята оказват пряко влияние върху количеството на водните ресурси и дори върху качеството им (виж Фигура 1).

netinfo

Фигура 1. Кръговрат на водата в природата

Водите са ценен и изчерпаем ресурс

Водата е в центъра на човешкото развитие и на функционирането на природните екосистеми. Тя е предпоставка за задоволяване на човешките нужди, икономическото и социалното развитие. Особено важно е значението й за икономическото развитие, допринасяйки за дейности като земеделие, производство, минна дейност, енергетика, транспорт и много други. Тя спомага за реализирането на социални и културни дейности като водоснабдяване за домакинствата и за намаляване на крайната бедност, осигуряване на питейна вода, вода за санитарни нужди и за здравеопазването и други.

netinfo

Водата е ключов ресурс и за трите аспекта на човешко развитие – социален, икономически и екологичен. Въпреки че без достъп до водни ресурси развитието и нормалното функциониране на човечеството и екосистемите е невъзможно, ценността на водите често бива подценявана и те се приемат като даденост и безкраен неизчерпаем ресурс. Различни сили упражняват натиск върху количеството и качеството на водните ресурси. От една страна, естествените климатични фактори оказват влияние върху структурата и обема на водите. От друга страна, човекът може допълнително да влоши качеството на водите в природата, тяхното количество и дори наличност. Отпадните води от бита и стопанската дейност замърсяват водите; аварии причиняват отравяне на водите с тежки метали и токсични вещества, а чрез тях и на прилежащите земи; построяването на язовири и отклоняването на речни течения водят до пресъхване на цели реки и т.н. Поради нарастващия натиск върху водните ресурси и влошаването на тяхното състояние през последните десетилетия се въвежда икономическа цена на водата. Целта на тази мярка е водите да бъдат използвани по- ограничено заради високата им цена. Пак във връзка с това се определят различни цени на водните ресурси според използването им – индустриални води, води използвани в домакинството, отпадни води и др.

Климатичните промени и въздействието им върху водните ресурси

Затоплянето на климатична система на Земята е неоспоримо. То е видно от множеството изследвания и наблюдения на климата и неговите елементи, които сочат нарастване на глобалните средни температури на въздуха, океанската повърхност, все по-интензивното топене на ледниците и повишаване на морското ниво. Паралелно с покачването на температурите, през последните няколко десетилетия се увеличава и количеството на изпарението. Изпарението на Земята се  увеличава с около 1,2 % (+/-0,3) на десетилетие през периода 1988 – 2004 г. Количеството на валежите, обаче, не се променя с еднакъв тренд навсякъде по земното кълбо. В едни райони валежите се увеличават, а други намаляват. Може да се изведе общо заключение, че в районите с характерна обилна влажност валежите се увеличават, а в традиционно сухите райони намаляват (виж фигура 2).

netinfo

Може да се обобщи, макар и с изключения, че в зоните, намиращи се по-близо до Екватора, количеството на валежите намалява, изостряйки проблемите, свързани със сушата и опустиняването. В районите извън тропиците, от друга страна,  количеството на валежите като цяло се увеличава заради други проблеми – наводнения, бури и др. (виж фигура 3).

netinfo

netinfo

Фигура 4 демонстрира и увеличаване на стойностите на глобалните аномалии в количеството на валежите през последното десетилетие на 20 век.

netinfo

Друг ефект на климатичните промени върху хидросферата е повишаването на температурата на морската вода. Промените в средните температури на водата са от жизнена важност за водните екосистеми. Те водят до промени в състава на видовите съобщества, обитаващи водния басейн, изобилието от организми, тяхната (ре)продуктивност и други функции. Особено чувствителни към тези промени са езерните води, тъй като те представляват сравнително затворени екосистеми. Промяната в един от елементите на екосистемата води до верижни, често необратими, промени и в другите елементи.

Промените в характеристиките на водата оказват пряко влияние върху водните екосистеми и рибните популации, а хората в крайбрежните райони са силно зависими от риболова и аква-продуктите. Промените в климата ще модифицират значително крайбрежните зони, правейки ги не само по-неблагоприятни за обитаване, но и по-опасни. В бъдеще се очаква повишаване нивото на водата и съответно риска от наводнения в много крайбрежни зони, ускоряване процесите на ерозия и свлачищата, загуба на влажни зони – изключително важни хабитати за популациите на птици, проникване на морска вода в крайбрежните сладководни води и по този начин загуба на пресни питейни води. Повишаването на температурата на морската вода води до обезцветяване на кораловите рифове – ценен ресурс за препитанието на населението, живеещо в крайбрежни зони (виж снимката). Също застрашени са мангровите гори, от които местното население събира редица суровини, с които осигурява ежедневието си.

netinfo

Топене на ледниците

Криосферата на Земята представлява съвкупността от снежна покривка, лед и замръзнала почва. Именно там се съдържат 75% от пресните питейни води на нашата планета. Значителна част от населението на света живее в територии, подхранвани от снежни води и сезонно топене на ледници. Глобалните промени имат отражение върху криосферата. Снежната покривка намалява почти повсеместно, особено през летния и пролетен сезон. Намаляването е най-значително за по-ниските части на планините в Северна Америка и Швейцарските Алпи. Човешката дейност – индустрия, автомобилен транспорт, енергията на градовете и т.н. – води до увеличаване на приземните температури, особено в урбанизирани територии. Това оказва значително влияние върху нископланинските части и конкретно върху запасите им от сняг – основен ресурс за развитие на туризма.

netinfo

Перманентно замръзнали земи съществуват в райони с ниска средногодишна температура на въздуха, обикновено под -2°С. С приближаването на температурите на приземния слой до 0°С постоянно замръзналите земи стават нестабилни. Наблюденията върху тях през последните 30 години показват покачване на температурите с 1 до 3°С. Ако тенденцията на затопляне продължи, перманентно замръзналите земи ще изчезнат напълно през следващите няколкостотин години. Разтапянето на приземния вечно замръзнал слой ще доведе до редица неблагоприятни последствия за населените места там, отключвайки свлачища, разрушавайки инфраструктурата и нанасяйки значителни материални щети. Топенето на замръзналите земи ще доведе до образуването на повърхностни и подземни води, които не могат да се инфилтрират в земните недра, защото отдолу все още е наличен замръзнал водонепропусклив слой. Тази вода ще се превърне в повърхностен отток, който трябва да бъде изкуствено управляван от човека, за да се избегнат аварии и наводнения. Освен това, значителните запаси на въглероден диоксид, складирани в тези замръзнали земни пластове, ще бъдат освободени при топенето им.

netinfo

Ледниците и ледените шапки на Северното полукълбо и в Патагония показват тенденция към топене и макар и бавно намаляване на обема си. Ледниците започват топенето си още от 60-те години на 20 век, като интензивността на топене постепенно се покачва. Учените твърдят, че топенето на ледниците е пряко свързано с регистрираното повишаване на морското ниво. Индикатор за топенето на ледниците е образуването на езера непосредствено под тях. В Хималаите, Андите и Алпите се създават опасни обстановки за поява на наводнения в населените места, разположени в близост до ледниците. Топенето на ледниците и промените в структурата на екосистемите ще имат отрицателен ефект върху развитието на туризма в тези райони.

netinfo

Промени в химичния състав на езерата

Промените в температурата на водата могат да имат много силно въздействие върху структурата на водите, особено при езерните води. Повишаването на температурата на водата и намаляването на ежегодната ледена покривка на езерата променят температурната стратификация на езерото. В случаи на по-топли години повърхностните води са с по-висока температура, което увеличава загубата на вода поради изпарение. Стратификацията се повишава, което намалява движението на водните пластове и по този начин пластовете, съдържащи хранителни вещества, не се смесват с останалите. В Европейските езера вече се наблюдава намаляване на хранителните вещества в повърхностните водни слоеве. По-високите температури на водата благоприятстват увеличаване на вегетацията и формирането на почва. Тези фактори увеличават количеството органични киселини във водата и намаляват алкалността й (от която зависи разграждането на киселините във водата).

Наводнения

Процесите, предизвикващи наводнения, зависят от редица климатични и неклиматични фактори – интензивни и продължителни валежи, топене на снегове, разрушаване на язовирни стени, намалено оттичане на води поради запушване от ледени късове или наноси в речното легло и др. Наводненията зависят от интензивността, обема и продължителността на валежите, наличието на препятствия в речното корито, интензивност и продължителност на снеготопенето, наличието на урбанизирани зони, наличие на диги, прегради и т.н. Повишеното количество на валежите в някои част на света вече е доказателство, че климатичните промени имат ефект върху формирането на наводнения. Броят на катастрофалните явления, причинени от наводнения, се е увеличил двойно в сравнение с миналия век. Наводненията са сред бедствията, които връхлитат човечеството с най-голяма честота. Средно около 140 милиона души годишно са потърпевши от наводнения.

netinfo

Засушаване

Терминът суша има различни измерения. Отнася се до метеорологична суша (по-ниски стойности на валежите от средните), хидроложка суша (по-малко количество на речния отток от средния), селскостопанска суша (ниска почвена влажност) и екологична суша (съчетание на гореспоменатите). Последствията от сушата върху човешката дейност могат да бъдат изключително сериозни – промени в земеползването, земната покривка и необходимостта от води за различните нужди на човечеството – домашни, индустриални, селскостопански, културни, рекреационни и др. Сушите са често срещано явление в тропическите райони, характеризиращи се с малко количество на валежите, висока температура и изпарение, намалена почвена влажност.

netinfo

Подземни води

Промените в климата оказват влияние върху количеството и качеството на подземните води, както и дълбочината на залягане на подземните води. Подземните води са главен източник на пресни питейни води за много региони. Поради трудностите, свързани с достъпа до подземните водоносни пластове и съответното им детайлно проучване, те се приемат като силно уязвими от човешката дейност и промените в климатичните условия. Години, а понякога десетилетия, са необходими за възстановяване на водите в подземните пластове. Климатичните промени могат да доведат както до намаляване на водите в подземните водоносни хоризонти, така и до увеличаването им. Такъв е случаят в северните и южните ширини, когато топенето на перманентно замръзналите земи подхранва подземните води. Това увеличение на подземния отток, обаче, може да окаже негативно въздействие, причинявайки наводнения от подземни води, заблатяване и др. Изследванията относно попълването на водоносните хоризонти и нивото на подземните води все още са ограничени. Проучванията са скъпоструващи, което е проблем за страните от Третия свят, където подземните води често биват неконтролирано използвани.

Климатични сценарии за температурата и валежите

Климатичните сценарии проектират покачване на средната годишна температура за Европа, като то ще бъде най-значително в Южна и Североизточна Европа. За летните температури се прогнозира по-голямо покачване (0,2 – 0,6°С), отколкото за зимните (0,08 – 0,3°С). Горещите лета ще се случват все по-често. Относно количеството на валежите – прогнозите са за увеличаване на валежите над Северна Европа (с между 1 и 2 % на десетилетие до края на века) и намаляване на валежите над Южна Европа. Тези прогнози също предвиждат сезонни разлики. Валежите през лятото в Северна Европа ще нараснат с около 2 %, а в Южна Европа ще намалеят с около 5 % (БАН).
За Балканския полуостров климатичните сценарии предвиждат температурите да нарастват през 21 век, като покачването ще е най-значително в западната и югозападна част на полуострова, повлияно от средиземноморския климат. За югоизточната част от Балканския полуостров, където попада и България, прогнозите са за по-леко покачване на температурите. Валежите се очаква да се увеличат през зимния сезон и да намалеят през топлата част от годината (БАН).
Тенденциите за България са сходни с тези за Балканския полуостров. Ако количеството произведен въглероден диоксид продължи да нараства, то температурата на въздуха също ще нарасне (прогнозирано с 2 до 5°С до края на века) и количеството на летните валежи чувствително ще намалее. Прогнозата за Дунавския район за басейново управление на водите е направена на базата на басейна на река Осъм и предвижда покачване на температурите с между 0.9 и 1.0°С, към края на века до 2.1 – 2.2°С. Съпътстващият спад в количеството на валежите е прогнозиран между 3 и 5 %, достигайки 9 % в края на век. Тези прогнози са направени от Българската академия на науките, като са използвани резултатите от няколко различни климатични модела.

Социални и икономически измерения на промените в хидроложкия цикъл

Достъпът до пресни водни ресурси е жизнено важен за ежедневието и дейността на хората. Достъпът до пресни води обаче зависи повече от състоянието и качеството на водоснабдителните системи, отколкото от наличието на пресни води в природата. Начинът на експлоатация на пресните води също е от решаващо значение за тяхната наличност и качество. Въпреки това, значително по-трудно е да се постигне сигурен достъп до водни ресурси в райони, където климатичните условия допринасят за намаляването им. Следователно може да се приеме, че климатичните промени затрудняват достъпа до пресни водни ресурси от населението. Трудният достъп до ресурси повишава цената на добива и съхранението им. Цената, от своя страна, има социални и икономически въздействия, особено в райони, където е налице стрес върху водните ресурси. В редица региони липсата на достатъчно пресни водни ресурси води до конфликти между местните общества. Екологичните бежанци увеличават своя брой, а немалка част от тях напускат родните си места поради пресушаване на кладенците и локалните водни източници. Други райони пък използват скъпоструващи технологии за обезсоляване на морски води и превръщането им в  сладки, така че да могат да се използват за домакински и земеделски нужди.

Основни принципи на управление на водите

Поради задълбочаването на проблемите, свързани с водните ресурси на Земята както на местно, така и на регионално и световно ниво, световните международни организации и лидери разработват политики за управление и устойчиво развитие на водните ресурси. ООН очерта главните принципи на управление на водите в борбата с проблеми като прекомерното им използване, замърсяване и нарастващите заплахи и бедствия – суша, наводнения, аварии и др. Четирите главни принципа на управление са следните:
-    Ресурсите на пресни води са изчерпаем и уязвим ресурс, ключов за поддържането на живота на планетата, развитието на човечеството и околната среда;
-    Управлението на водите трябва да се основава на подход на взаимно участие, включващо различни заинтересовани лица – потребители, политици и проектанти на всички нива на управление;
-    Призната е ключовата роля на жените в снабдяването, използването и опазването на водите;
-    Водата има икономическа стойност и трябва да бъде управлявана като икономическа стока.

Полезни връзки:

Международен панел по климатични промени - http://www.ipcc.ch/
Програма за околна среда на Организацията на обединените нации - http://www.unep.org/climatechange/
Рамкова конвенция за промените в климата на Организацията на обединените нации - http://unfccc.int/2860.php
Организация WWF България - http://www.wwf.bg/

netinfo

Инвестираме във вашето бъдеще!
Програмата за трансгранично сътрудничество Румъния-България 2007-2013 е съфинансирана от Европейския съюз чрез Европейския фонд за регионално развитие.
Проект „Съвместно наблюдение на риска по време на извънредни ситуации
в пограничната зона на река Дунав”
ВТУ "Св. св. Кирил и Методий"
30.09.2013 г.
Съдържанието на този материал не представлява непременно официалната позиция на Европейския съюз.
www.cbcromaniabulgaria.eu