Các nguồn nước sẽ trở nên khó lường hơn do biến đổi khí hậu

Mới đây, một nghiên cứu tổng quan về biến đổi khí hậu của các nhà nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia (NCAR) cho thấy, ngay cả khi lượng mưa hàng năm ở Bắc bán cầu không thay đổi, dòng chảy sẽ biến đổi và khó dự đoán hơn, Science Daily đưa tin ngày 19/7.

Tác giả chính của nghiên cứu, nhà khoa học Will Wieder thuộc NCAR, nói với Science Daily: "Các nhà quản lý nước sẽ phải theo dõi từng đợt mưa thay vì có thời gian từ 4 đến 6 tháng để dự đoán tuyết tan và dòng chảy như trước".

"Hệ thống quản lý nước ở các khu vực tuyết phủ phụ thuộc vào khả năng dự đoán băng tuyết và dòng chảy, trong khi biến đổi khí hậu có thể sẽ khiến cho việc dự đoán gần như không thể".

Trong nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, các nhà khoa học đã thực hiện hàng loạt các mô phỏng phức tạp trên máy tính để tìm hiểu tác động tiềm tàng của những thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa đối với sự tích tụ tuyết và các mô hình dòng chảy ở Bắc Bán cầu trong tương lai.

Các nhà khoa học đặc biệt tập trung vào những tác động có thể xảy ra với lượng nước ở những hệ sinh thái trước đây phụ thuộc vào tuyết tan chậm trong mùa xuân và mùa hè khi có sự biến đổi nguồn nước.

Wieder và các cộng sự đã sử dụng các mô phỏng được phát triển từ mô hình khí hậu của NCAR: Mô hình Hệ thống Trái đất Cộng đồng, phiên bản 2. 

Họ đã dựa trên một cơ sở dữ liệu mô phỏng được tạo gần đây, CESM2 Large Ensemble, để so sánh một giai đoạn trong quá khứ (1940-1969) với một giai đoạn tương lai (2070-2099). 

Các mô phỏng được chạy trên siêu máy tính Aleph của Viện Khoa học Cơ bản ở Busan, Hàn Quốc. Kết quả cho thấy sự suy giảm lớp băng tuyết, vốn đã được phát hiện ở nhiều nơi, sẽ trở nên rõ rệt hơn vào cuối thế kỷ này. 

Mô hình dự đoán vào thời điểm nói trên, lượng nước có trong băng tuyết ở các vùng của dãy núi Rocky ở Mỹ có thể đã giảm mạnh gần 80%. 

Điều này có thể gây ra những hậu quả to lớn đối với các hệ sinh thái phụ thuộc vào nguồn nước ổn định từ tuyết tan. Chẳng hạn, số ngày không có tuyết nhiều hơn cùng mùa trồng trọt kéo dài sẽ dẫn đến tình trạng thiếu nước, đất đai khô cằn và tăng nguy cơ xảy ra hỏa hoạn ở một số hệ sinh thái.

Các mô phỏng dự đoán sẽ có thêm khoảng 45 ngày không có tuyết mỗi năm ở Bắc bán cầu vào năm 2100. 

Nghĩa là, các nhà khoa học giả định, phát thải khí nhà kính sẽ tiếp tục ở mức cao, mặc dù theo Wieder, những tác động nghiêm trọng nhất đối với băng tuyết, dòng chảy và các hệ sinh thái đều có thể tránh được nếu con người thành công trong việc giảm phát thải khí nhà kính.

Những khu vực phụ thuộc nhiều nhất vào mối tương quan giữa băng tuyết và dòng chảy, trong đó có Dãy núi Rocky, Bắc Cực thuộc Canada, Đông Bắc Mỹ và Đông Âu, sẽ gặp nhiều khó khăn nhất trong việc dự báo do dòng chảy mùa xuân mất đi tính ổn định. 

Các nhà nghiên cứu cảnh báo, điều này sẽ khiến cho việc quản lý các nguồn nước ngọt trở nên phức tạp hơn đáng kể.

Các mô phỏng cũng chỉ ra rằng, mặc dù dòng chảy giảm sẽ khiến cho đất khô hơn vào mùa hè ở phần lớn Bắc Bán cầu, nhưng một số khu vực, bao gồm Đông Á, Dãy Himalayas và Tây Bắc Bắc Mỹ sẽ duy trì độ ẩm của đất do lượng mưa tăng lên.

Keith Musselman, nhà thủy văn học tại Đại học Colorado Boulder và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Các chỉ số liên quan đến tuyết đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin cho các chính phủ về việc quản lý những nguồn nước quý giá."

"Khi công ty điện nước và xây dựng lập kế hoạch xây dựng các hồ chứa mới và các cơ sở hạ tầng khác để thích ứng với biến đổi khí hậu, cần xem xét những thay đổi trong đặc điểm của băng tuyết và dòng chảy", ông nói thêm.

Các chuyên gia cho rằng, hiểu được biến động của nguồn nước cũng rất cần thiết cho việc đánh giá khả năng xảy ra các hiện tượng cực đoan như lũ lụt và hạn hán trong tương lai, cũng như xác định được khi nào chạm đến các cực hạn kéo theo những thay đổi quan trọng của các hệ sinh thái.