Wzrosty temperatur w rzekach

 

Wzrastające temperatury mogą spowodować niebezpieczne nasilenie zjawiska „hydroklimatycznego szoku” w rzekach, co sprawi, że tradycyjne podejścia do planowania na wypadek powodzi i suszy okażą się niewystarczające.

Wraz ze wzrostem temperatur spowodowanym pogłębiającym się kryzysem klimatycznym rzeki będą doświadczać coraz gwałtowniejszych zmian między ulewnymi deszczami a długimi okresami suszy – zjawisk zwanych „hydroklimatycznymi wstrząsami” – bowiem cieplejsza atmosfera zatrzymuje więcej wilgoci, co nasila ekstremalne opady deszczu.

Nagłe przejścia z ekstremalnie suchych warunków w wilgotne (i odwrotnie) mogą zwiększać ryzyko gwałtownych powodzi, gdyż intensywne opady deszczu na suchej, utwardzonej glebie mają mniejsze możliwości wsiąkania w grunt. Zamiast tego woda może szybko spływać po powierzchni, prowadząc do lokalnych powodzi i pogorszenia jakości wody, a także do erozji gleby, ponieważ intensywne opady deszczu mogą spłukiwać zanieczyszczenia do rzek.

Dokładnie taka sytuacja miała miejsce w Polsce we wrześniu 2024 r., kiedy w Polskę uderzył wyjątkowo wilgotny niż genueński o imieniu Boris z opadami, których wysokość na południu odpowiadała kilkumiesięcznej normie wieloletniej. Opady spadły po długim okresie suszy i upałów, co sprawiło, że woda deszczowa nie była w stanie być wchłonięta przez glebę i błyskawicznie spłynęła do cieków wodnych, powodując ich gwałtowne wezbrania i powodzie.

Dla porównania, przejście z okresu obfitych opadów do okresu suszy może utrudniać planowanie działań na wypadek suszy, gdyż poprzedzające ją warunki wilgotne mogą wywołać fałszywe poczucie bezpieczeństwa przed szybkim nadejściem suszy.

W badaniu opublikowanym w środę w czasopiśmie „Earth’s Future” naukowcy wykorzystali prognozy klimatyczne oraz model hydrologiczny do symulacji zmian w 698 zlewniach rzek w Wielkiej Brytanii w scenariuszach ocieplenia o 2°C i 4°C. W badaniu zjawisko „hydroklimatycznego szoku” zdefiniowano jako sytuację, w której miesięczny przepływ rzeki zmienia się z niezwykle niskiego na niezwykle wysoki lub odwrotnie.

Główny autor badania, dr Yi He z Uniwersytetu Wschodniej Anglii, stwierdził, że Wielka Brytania już teraz doświadcza gwałtownych zmian pogodowych – od suszy do opadów i odwrotnie – co sprawia, że zjawisko gwałtownych wahań hydroklimatycznych stanowi poważny powód do niepokoju.

Modelowanie, które dostarcza jak dotąd najbardziej kompleksowych ocen w skali krajowej dotyczących tego, jak rzeki w Wielkiej Brytanii mogą reagować na różne poziomy globalnego ocieplenia, wykazało, że w scenariuszach ocieplenia o 2°C i 4°C spodziewany jest powszechny wzrost częstotliwości obu rodzajów zjawisk typu „smagnięcia biczem” – przejścia od wilgotnego do suchego oraz od suchego do wilgotnego.

Naukowcy ustalili, że w niektórych zlewniach liczba zjawisk typu „whiplash” może wzrosnąć z około czterech w okresie 30 lat w scenariuszu bazowym z lat 1981–2010 do nawet dziewięciu w scenariuszu zakładającym ocieplenie o 4°C.

Wzrost ten prognozowany jest dla większości terytorium Wielkiej Brytanii, jednak w przypadku zjawiska „smagnięcia biczem” typu „z suchego do mokrego” największy wzrost prawdopodobnie wystąpi w południowej Walii, Irlandii Północnej, północnej i zachodniej Anglii oraz w niektórych częściach południowo-wschodniej Anglii.

Dr He zauważył, że takie gwałtowne zmiany będą coraz bardziej utrudniać zarządzanie zasobami wodnymi, wywierając jednocześnie presję zarówno na systemy ochrony przeciwpowodziowej, jak i na systemy reagowania na suszę. „W miarę postępującego ocieplenia tradycyjne podejścia do planowania działań przeciwpowodziowych oraz przeciwko suszy mogą okazać się niewystarczające” – zauważył. „Musimy przygotowywać się na serie zjawisk ekstremalnych, a nie tylko na pojedyncze zdarzenia” – dodał.