Planine prekrivene snegom ne samo da izgledaju veličanstveno, već su i od vitalnog značaja za delikatan ekosistem koji postoji desetinama hiljada godina. Oticanje planinske vode i otapanje snega teče do potoka, reka, jezera i okeana — i danas, oko četvrtine sveta zavisi od ovih prirodnih „vodenih tornjeva“ za dopunjavanje nizvodnih rezervoara i vodonosnih slojeva podzemnih voda za snabdevanje urbanom vodom, poljoprivredno navodnjavanje i podrška ekosistemu.
Ali ovaj dragoceni slatkovodni resurs je u opasnosti da nestane. Planeta je sada za oko 1,1 stepen Celzijusa (1,9 stepeni Farenhajta) toplija od predindustrijskih nivoa, a planinski snežni pokrivači se smanjuju.
Prošle godine, studija koju su zajedno vodili Alan Rhoades i Erica Siirila-Voodburn, naučnici istraživači u oblasti nauka o Zemlji i životnoj sredini u Nacionalnoj laboratoriji Lorensa Berklija (Berkli Lab), otkrila je da ako se globalno zagrevanje nastavi po scenariju visokih emisija, nisko zime bez snega postaće redovna pojava u planinskim vencima zapadnih SAD za 35 do 60 godina.
Sada, u nedavnoj studiji o klimatskim promenama u prirodi, istraživački tim na čelu sa Rhoadesom je otkrio da ako globalno zagrevanje dostigne oko 2,5 stepena Celzijusa u poređenju sa predindustrijskim nivoima, planinski lanci u južnim srednjim geografskim širinama, posebno u Andskom regionu Čilea, će se suočiti sa budućnost bez snega između 2046. i 2051. godine—ili 20 godina ranije od planinskih venaca u severnim srednjim geografskim širinama kao što su Sijera Nevada ili Stenoviti gorovi. (Malo do bez snega se dešava kada je godišnji maksimum vode koja se čuva kao snežni omotač unutar donjih 30% istorijskih uslova tokom decenije ili više.)
Istraživači su takođe otkrili da će se uslovi od niskog do bez snega pojaviti u južnim srednjim geografskim širinama na trećini zagrevanja nego u severnim srednjim geografskim širinama.
„Ovi nalazi su prilično šokantni. Pretpostavili smo da će oba regiona na južnoj i severnoj hemisferi reagovati slično na klimatske promene i da će Andi biti otporniji s obzirom na svoju visoku nadmorsku visinu“, rekao je Alan Rouds, naučnik za istraživanje hidroklime u laboratoriji Berkli. Oblast nauka o Zemlji i životnoj sredini i glavni autor nove studije. „Ovo pokazuje da svaki stepen zagrevanja nema isti efekat u jednom regionu kao u drugom.“
U drugom velikom otkriću, istraživači su saznali da se takva budućnost bez snega poklapa sa otprilike 10% manje planinskog oticanja na obe hemisfere, tokom vlažnih i sušnih godina.
„Ako očekujete 10% manje oticanja, to znači da je svake godine dostupno najmanje 10% manje vode za dopunjavanje rezervoara u letnjim mesecima kada je to najpotrebnije poljoprivredi i planinskim ekosistemima“, rekao je Rouds.
Ovako smanjeno oticanje bi bilo posebno razorno za poljoprivredne regione koji su već isušeni od višegodišnjih suša.
Trenutna suša u Kaliforniji ulazi u četvrtu godinu. Prema američkom Monitoringu suše, više od 94 odsto države je u teškoj, ekstremnoj ili izuzetnoj suši. Smanjenje zaliha podzemne vode i opštinskih bunara širom države ozbiljno utiče na dolinu San Hoakin, poljoprivredno središte države.
A Čile—koji izvozi približno 30% svoje proizvodnje svežeg voća svake godine, pri čemu se veći deo otprema u Sjedinjene Države—usred je istorijske 13-godišnje suše.
Ušteda snega, slatke vode smanjenjem emisije gasova staklene bašte
Ali nova studija takođe sugeriše da se nisko do bez snega u severnim i južnim planinskim lancima srednje širine može sprečiti ako se globalno zagrevanje ograniči na suštinski 2,5 stepeni Celzijusa (4,5 stepeni Farenhajta), rekli su istraživači.
Njihova analiza je zasnovana na modelima Zemljinog sistema koji simuliraju različite komponente klime, kao što su atmosfera i površina kopna, da bi se identifikovalo kako bi ciklusi planinske vode mogli nastaviti da se menjaju u 21. veku i koji nivoi zagrevanja bi mogli dovesti do širenja i uporna budućnost bez snega preko američkih Kordiljera — lanca planinskih lanaca koji obuhvataju zapadnu „kičmu“ Severne Amerike, Centralne Amerike i Južne Amerike.
Istraživači su koristili računarske resurse Nacionalnog naučnog računarskog centra za istraživanje energije (NERSC) Berkelei Lab-a za obradu i analizu podataka koje su prikupili istraživači klime iz celog sveta kroz CASCADE (Kalibrisana i sistematska karakterizacija, pripisivanje i detekcija ekstrema) Odeljenja za energetiku projekat. (Podaci iz studije nakon analize dostupni su istraživačkoj zajednici u NERSC-u.)
Najbliži uslovima koji su Rouds i njegov tim smatrali „epizodičnim uslovima bez snega, desili su se u Kaliforniji između 2012. i 2016. Nedostatak snega i uslovi suše u ovim godinama pokazali su ranjivost našeg vodosnabdevanja i delimično , dovela je do donošenja kalifornijskog zakona o održivom upravljanju podzemnim vodama, novih pristupa praksi upravljanja vodama i poljoprivredom i obaveznih isključenja vode, rekao je Rouds.
Uporni snega sa malo ili bez snega (10 godina zaredom) tek treba da se dogodi, ali Rouds je rekao da menadžeri vode već razmišljaju o takvoj budućnosti. „Oni sarađuju sa naučnicima kako bi osmislili strategije za proaktivno, a ne reaktivno upravljanje vodnim resursima za najgore moguće scenarije ako ne možemo da ublažimo emisije gasova staklene bašte kako bismo izbegli određene nivoe zagrevanja. Ali bolja strategija bi bila da sprečimo dalje zagrevanje smanjenjem emisije gasova staklene bašte“, rekao je on.
Za buduće studije, Rhoades planira da nastavi da ispituje i pokreće nove simulacije modela Zemljinog sistema u još većoj rezoluciji „kako bi dao više prostornog konteksta kada i gde bi gubitak snega mogao da dođe i šta ga uzrokuje“, rekao je on, i istražio kako svaki stepen zagrevanje bi moglo da promeni druge ključne pokretače ciklusa planine i vode, kao što su lokacija kopna i intenzitet atmosferskih reka, i reakcije planinskog ekosistema.
Takođe planira da nastavi da radi sa rukovodiocima voda kroz projekat HiperFACETS kako bismo identifikovali načine na koje možemo bolje da se pripremimo za budućnost bez snega kroz nove strategije upravljanja kao što su jačanje infrastrukture protiv suše i poplava i upravljano punjenje vodonosnika.
Rouds je optimista, pozivajući se na istraživanje iz druge studije koju je predvodila laboratorija Berkli, a koja je pokazala da se postizanje nulte neto emisije ugljen-dioksida iz energetike i industrije do 2050. godine može postići obnovom energetske infrastrukture SAD koja će prvenstveno koristiti obnovljive izvore energije.
„Samo zahteva volju i inicijativu da se ulože finansijska sredstva na nivou hitnosti koji zahtevaju klimatske promene, što znači da to treba da počnemo danas“, rekao je on.
