Mokslo ir technologijų pasaulis

Prie pasaulio jūrų ir vandenynų lygio kilimo prisideda ne tik tirpstantys ledynai, kurių didžioji dalis susitelkusi Grenlandijoje ir Antarktidoje, bet ir gruntinių vandenų sekimas. Visame pasaulyje iš Žemės gelmių nepaliaujamai siurbiant gruntinį vandenį, vandeningasis horizontas nebespėja pasipildyti reikiamu kiekiu gėlo vandens – dėl to pasaulio jūrose ir vandenynuose vandens lygis nuolat kyla, rodo neseniai atlikta studija.

Suvartojamo gruntinio vandens mastas kasmet didėja: juo laistomi sausesnių regionų laukai, jis naudojamas pramonėje, taip pat nemažas jo kiekis atsiduria ant vartotojų stalo geriamojo vandens pavidalu. Kad ir kur ir kaip mes jį bevartotume, galiausiai jis kažkur nubėga upelių ir vandens srovių pavidalu, dalis jo išgaruoja ir kažkur iškrenta kritulių pavidalu, o pati paskutinė vieta, kur galų gale jis atsiduria, yra vandenynas.

Siekdami nustatyti, kaip smarkiai toks gruntinių vandenų išteklių vartojimas atsiliepia jūros lygiui, olandų mokslininkų komanda, kuriai vadovavo Utrechto universiteto hidrogeologijos daktaras Yoshihide Wada, visą Žemės sausumos paviršių suskirstė į 50 km iš 50 km dydžio kvadratais sudalintą tinklą ir paskaičiavo kiekvienam iš šių kvadratų tenkantį dabar suvartojamo ir ateityje numatomo suvartoti gruntinių vandenų kiekį.

Kad skaičiavimai būtų kiek įmanoma tikslesni, jie naudojosi ne tik kiekvienos šalies pateikiamais statistiniais gruntinių vandenų suvartojimo duomenimis, bet ir šių šalių ekonominio augimo prognozėmis. Jie taip pat atsižvelgė ir į klimato kaitos įtaką regioniniams vandens poreikiams, įvertindami visus pagrindinius veiksnius.

Kadangi vandeningasis horizontas ilgainiui gali pasipildyti, šiam pasipildymo greičiui kiekviename iš regionų įvertinti mokslininkai naudojo klimato, lietaus ir hidrologinius modelius. Įvertinę visus galimus veiksnius, jie gavo bendrą gruntinių vandenų išeikvojimo mastą.

Studijos rezultatai paskelbti žurnale „Geophysical Research Letters“.

Prarandamus gruntinių vandenų išteklius galėtų kompensuoti nauji ant žemės paviršiaus įrengiami vandens rezervuarai. Wada‘os nuomone, pastarieji galėtų sulaikyti vandenį, kad šisai nepatektų į vandenyną.

Iki 1990-ųjų gruntinių vandenų ištekliai dar pajėgdavo atsikurti, todėl Jungtinių Tautų Tarpvyriausybinė klimato kaitos komisija, prognozuodama, koks bus pasaulinio vandenyno lygis dvidešimt pirmajame amžiuje, niekada neatsižvelgdavo į gruntinių vandenų išteklių mažėjimo problemą.

„Dabartiniu metu gruntiniai vandenys nebespėja atsistatyti taip, kaip tai galėjo anksčiau. Be to, vietų, kur būtų galima įrengti tokius vandens rezervuarus, nėra tiek daug, – pasakojo Wada. – Ten, kur reikia, jie jau pastatyti.“

Wada su kolegomis paskaičiavo, kad dėl gruntinių vandenų eikvojimo pasaulio vandenyno lygis kasmet pakyla po 6 mm. Iki 2050 metų dėl gyventojų skaičiaus Žemėje didėjimo, pasaulio ekonomikos augimo ir klimato atšilimo lemiamo didesnio poreikio drėkinti dirbamuosius žemės plotus ši sparta padidės iki 0,82 milimetrų per metus. Tokios spartos visiškai pakaks tam, kad pasaulio vandenyno lygis, lyginant su jo lygiu iki 1990-ųjų, 2050-aisiais jau būtų padidėjęs 40 mm. Remiantis kai kuriomis prognozėmis, laikotarpiu tarp 2050-ųjų ir 2100-ųjų, jis kils dar sparčiau.

Iš visų prognozuojamų jūros lygio kilimą lemiančių veiksnių senkančių gruntinių vandenų indelis į bendrą pasaulio vandenyno lygio padidėjimą sudaro 25%. Tai daugiau nei tirpstančio Grenlandijos ir Antarktidos ledo daroma įtaka. Wada‘os teigimu, net pasaulio aukščiausių kalnų viršūnes dengiančių ledynų tirpsmo vanduo bendro jūros lygio nepakelia tiek, kiek tai daro siurbiami gruntiniai vandenys.

Dar svarbu tai, kad jūras ir vandenynus papildo ne tik sparčiai senkantys gruntiniai vandenys – vanduo iš drenuojamų pelkių ir senkančių didžiulių vandens baseinų, tokių kaip Azijoje esančios Negyvoji jūra ir Kaspijos jūra irgi prisideda prie šio proceso.

Net ir kertami miškai turi labai didelės įtakos, kadangi medžiai sukaupia milžiniškus kiekius vandens, kuris juos kertant ir naudojant medienos, popieriaus ar kitose pramonės šakose išgaruoja ir vėliau patenka į jūras.

Wada‘os skaičiavimais, jų indėlis į bendrą sausumoje esančių vandens šaltinių, išskyrus tirpstančio ledo, išskiriamo vandens kiekį yra palyginti nedidelis – maždaug 6 procentai.

Kiti mokslininkai skeptiškesni atliktos studijos atžvilgiu. „Labai įdomūs tyrimai“, – sako Kalifornijoje įsikūrusio Stanfordo universiteto Karnegio Instituto Pasaulio ekologijos fakulteto (Carnegie Institution for Science‘s Department of Global Ecology) klimatologas Kenas Caldeira.

Jo teigimu, studiją atlikę mokslininkai kai ką pervertino, pamiršę, jog gruntiniai vandenys maitina upes. Sumažėjus vandeningajam horizontui, iš žemės gelmių į upes prasiskverbiančio gruntinio vandens kiekis taip pat bus mažesnis, o tai, savo ruožtu, kompensuos jūros lygį didinantį efektą tuo, kad upės jūras papildys mažesniu vandens kiekiu.

Jis sukritikavo ir studijos prognozes, jog iki 2100-ųjų metų jūros lygis dėl gruntinių vandenų išsekimo ir su tuo susijusių reiškinių papildomai pakils net 10 cm.

„Kadangi sausuma užima tik apie 30% viso Žemės paviršiaus ploto, tai reiškia, kad visi sausumoje esantys vandens šaltiniai turėtų nusekti maždaug 33 cm. Tai milžiniškas vandens kiekis“, – stebisi Caldeira.

Virdžinijos valstijos Restono mieste esančio JAV Geologinės žvalgybos tarnybos (U.S. Geological Survey) hidrogeologas Leonardas Konikowas pastebi dar vieną atliktos studijos trūkumą – pastaroji esą neįvertino to fakto, jog iš senkančio vandeningojo horizonto siurbti vandenį darosi vis sunkiau. Siurbimo sparta turėtų nuolat mažėti, teigia jis.

Wada sutinka dėl šios problemos: „Mes neturime patikimų duomenų šiuo klausimu. Nusekus vandens horizontui, žemdirbys be geresnės technikos nebegalės pasiekti gruntinio vandens“.

Konikowo žodžiais tariant, jo paties atlikti tyrimai (paskelbti žurnale „Geophysical Research Letters“) rodo, jog Wada‘os komanda pervertino reikalų padėtį maždaug 30-35%.

„Jų pasirinktas gruntinių vandenų išeikvojimo įvertinimo metodas pagrįstas globalinio klimato atšilimo modeliais besiremiančiais netiesioginiais skaičiavimais, – kritikuoja kolegų darbą jis. – Mano skaičiavimai grindžiami visą pasaulį išraizgiusios vandeningųjų sluoksnių sistemos tūrine analize, kurią atlikdami stengėmės įvertinti kiek galima daugiau su vandeningųjų sluoksnių vandens lygio pokyčiais susijusių duomenų“.

Jis pabrėžė, kad tai labai svarbus dalykas. „Manau, jog ateityje vertinant jūrų lygį į tai būtinai turi būti atsižvelgiama“, – sakė jis.

Wada‘os nuomone, teisingas gruntinių vandenų problemos sprendimas būtų efektyviau naudoti žemdirbystėje reikalingą vandenį: išauginti daugiau suvartojant mažiau.

Caldeira jam pritaria: „Šiuo atveju daug svarbiau tai, jog mes nemokame tvarkytis su žeme, o ne dėl kylančio jūros lygio mūsų tykantys pavojai“.