Millä ilmastoalueilla ilmaston lämpeneminen aiheuttaa vesipulaa?

Suurten vuoristoalueiden jäätiköt vaikuttavat joillakin alueilla huomattavasti ihmisten käytettävissä oleviin vesivarantoihin. Uudessa jäätikkötutkijoiden ja ilmastotieteilijöiden tekemässä tutkimuksessa kuitenkin osoitetaan, että on olemassa merkittäviä alueellisia eroja.

Uuden tutkimuksen mukaan vuoristojäätiköiden merkitystä ihmiskunnan vesihuollossa on liioiteltu, vaikka joillakin alueilla jäätiköiden merkitys onkin suuri. Kuva: Jari Kolehmainen

Professori Georg Kaser ja tohtori Ben Marzeion Innsbruckin yliopiston maantieteen laitokselta johtivat tutkimusryhmää, joka tarkasteli jokien koko valuma-aluetta tietyillä jäätikköseuduilla Himalajalla, Andeilla, Kaukasuksella, Siperiassa, Pohjois-Amerikassa, Euroopassa ja Uudessa-Seelannissa. Tutkijat keräsivät jäätiköiden sademäärätietoja ja laskivat, milloin jäätiköiden kausittaisesta (vuodenaikojen mukaan määräytyvästä) sulamisesta tuleva vesi on käytettävissä asutuilla alueilla.

Tutkimuksen kannustimena oli laaja keskustelu ilmastonmuutoksen vaikutuksista veden saatavuuteen tiheästi asutuilla alueilla. ”Viime vuosina on ollut useita tapauksia, jotka eivät läpäise lähempää tarkastelua”, sanoo jäätikkötutkija ja ilmastotieteilijä Georg Kaser. ”On liioittelua väittää, että jäätiköiden sulaminen vaarantaa kahden miljardin ihmisen vesihuollon.”

Tutkijat haluavatkin kiinnittää huomiota tulevaisuudessa ilmenevien vesihuollon ongelmien huomattaviin alueellisiin eroihin. ”Kaikesta huolimatta odotettavissa oleva ilmastonmuutos saattaa vaikuttaa haitallisesti pieniin, korkeilla vuorilla eläviin ihmisyhteisöihin.”

Tulosten mukaan jäätiköiden vaikutus asuttujen alueiden vesihuoltoon vaihtelee alueellisesti. Suurin vaikutus on kausittaisesti kuivilla alueilla, joilla jäätiköiden sulamisvedet ovat merkittäviä jokien vesilähteitä. Vaikutus on vähäisempi monsuunialueiden jokialangoilla.

Jäätiköistä tulee sulamisvettä vain tarpeeksi lämpiminä aikoina, jolloin ainakin vuoren rinteellä sijaitsevan jäätikön alaosissa lämpötila kohoaa nollan yläpuolelle. Jäätiköihin sitoutuva vesi ja kausittaisen lumipeitteen paksuus taas kasvavat vain tarpeeksi kosteissa olosuhteissa. Jos kostea ja lämmin aika esiintyvät tietyllä alueella samanaikaisesti, myös jäätiköiden vesivarastojen lisääntyminen ja jäätiköiden reunojen sulaminen tapahtuvat samanaikaisesti.

Jäätiköiden sulamisen suhteellista merkitystä kosteissa ja lämpimissä oloissa pienentää myös samaan aikaan joen keski- ja alajuoksulla lisääntyvä vesisade. Siksi sulamisveden aiheuttamalla virtaaman lisääntymisellä onkin suurin merkitys silloin, kun on samanaikaisesti lämmintä ja kuivaa. Erityisen tärkeää tämä on paikoilla, joilla joki virtaa kausittaisesti kuiville alueille.

Andien trooppisten alueiden länsirinteillä vuoristojäätiköistä kuivana kautena sulava vesi on ihmisille tärkeä. Cotopaxi-vuori. Kuva: Esko Pettay

Vuosittaisessa kiertokulussa samanaikainen lämmin ja kuiva kausi esiintyy esimerkiksi Andeilla trooppisten alueiden länsirinteillä, joilla vuotuinen lämpötilan vaihtelu on pieni ja joilla kesäkuusta syyskuuhun vallitsevat erittäin kuivat olosuhteet. Toisilla alueilla vastaavia olosuhteita esiintyy satunnaisesti, esimerkiksi Euroopassa vuoden 2003 helleaallon aikana. Aasiassa taas hyvin monien suurten jokien valuma-alueet ovat talvella kuivia ja viileitä, kesällä kosteita ja kuumia.

”Sillä on suuri ero, saadaanko vesi käyttöön kuivana aikana vai aikana, jolloin yleensä on paljon sadetta kuten esimerkiksi Aasian monsuunialueilla”, selittää Ben Marzeion. ”Ja on alueita, esimerkiksi Araljärven ympäristö, joilla sade tulee vuoristoalueille talvella. Jäätiköiden sulamisvesi on kesällä elintärkeä tällä alueella asuville ihmisille.”

Tarkastelussa kiinnitettiin huomiota siihen, kuinka suuri osuus valuma-alueen vedestä eri korkeuksilla ja eri olosuhteissa tulee jäätiköiden sulamisesta. Kylminä aikoina osuus pienenee ja kausittaisesti lämpiminä lisääntyy. Kun arvioidaan jäätiköiden kausittaisen sulamisen yhteiskunnallista merkitystä, on verrattava väestömäärä ja sitä, kuinka suuri prosenttiosuus valuma-alueen kuukausittaisesta vesimäärästä voi tulla sulavista jäätiköistä.

Tutkijat kehittivät erityisen PIX-indeksin (population impact index), jolla tarkastellaan sulamisvesien vaikutusta väestöön. Pieni PIX-arvo osoittaa joko jäätiköiden kausittaisen sulamisen olevan pientä kuivina aikoina tai kyseisen alueen olevan harvaanasuttua. Sen sijaan suuri PIX-arvo saadaan, kun sekä väestömäärä että jäätiköiden sulamisen määrä kuivana aikana ovat suuret. Tällaisessa tapauksessa sulamisvesien merkitys on väestön kannalta kaikkein suurin. Seurauksiin kuitenkin vaikuttavat myös monet muut tekijät, esimerkiksi harjoitettavan maataloustyypin vedentarve.

Jos ihmisyhteisö kuluttaisi kaiken valuma-alueelle tulevan veden, PIX-indeksi kertoisi niiden ihmisten määrän, jotka kärsisivät vesipulasta vuosittain ainakin kuukauden ajan, mikäli jäätiköitä ei olisi ja mikäli vettä kulutettaisiin entiset määrät. Tällaiset olosuhteet ovat kuitenkin melko epärealistiset, joten paremmin PIX-indeksi sopii eri valuma-alueiden ja eri korkeusvyöhykkeiden suhteelliseen vertailuun siltä osin, kuinka tärkeitä jäätiköiden sulamisvedet ovat ihmisten vesihuollon kannalta.

Koska yleensä väestömäärä lisääntyy ja sulamisvesien osuus kuukausittaisesta keskivirtaamasta pienenee alajuoksua kohti mentäessä, yleensä PIX-arvo saavuttaa maksimin vuorten keskirinteiden korkeudella (esimerkiksi Araljärven seutu, Indus, Tarim, Tonava, Po). Välttämättä PIX-arvo ei siis ole korkein siellä, missä väestön määrä on suurin.

Tulosten mukaan korkeiden vuorialueiden ihmisyhteisöt ovat erittäin riippuvaisia jäätiköiden sulamisvesistä, mutta väestön tiheys on yleensä suhteellisen alhainen näillä alueilla. ”Vaikutus on paljon dramaattisempi keskileveyksien jokialtaiden alueilla, joilla asutustiheys on paljon suurempi ja joilla jäätiköiden sulaminen lisäksi vaikuttaa käytettävissä olevaan vesivarantoon merkittävästi”, ilmastotutkijat selittävät.

Araljärveä ympäröiville jäätiköille tulevasta sademäärästä peräti 79 % vapautuu viivästyneenä valuntana ympäröivälle alueelle kuivaan aikaan. Sen sijaan Induksen kohdalla vastaava luku on 55 %, Rhonella 51 %, Gangesilla 33 % ja Brahmaputralla vain 17 %.

Maailmanlaajuinen ilmaston lämpeneminen aiheuttaa väliaikaisesti näiden prosenttimäärien kasvun. Samoin sulamisvesien osuus kuukausittaisesta keskivirtaamasta saattaa kasvaa. Melko nopeasti nämä ilmastonmuutoksen vaikutukset kuitenkin katoavat, koska jäätiköiden laajuus pienenee. Tutkimuksen perusteella sulamisvesien osuus jokien kuukausittaisesta keskivirtaamasta on kuitenkin kaiken kaikkiaan melko pieni, eivätkä ihmiset ole erityisen riippuvaisia näistä sulamisvesistä.

Tutkimuksessa ei ole otettu huomioon ilmaston lämpenemisen mahdollisesti aiheuttamaa jäätiköiden sulamisvesien haihtumista, jolloin niistä ei valu vettä vesistöihin. Tämä voi vähentää sulamisvesien virtausta huomattavasti varsinkin kuivilla alueilla, esimerkiksi Andien trooppisilla alueilla ja Aasian sisäosissa. Veden varastoituminen kausittaiseen lumipeitteeseen voikin olla jäätiköitä tärkeämpi jokien virtaamaan vaikuttava tekijä, mutta lumipeitteen sulamisen merkitystä ei pystytä arvioimaan tässä tutkimuksessa käytetyillä menetelmillä.

Jäätiköiden sulamisvesien merkitys ihmisten vesihuollon kannalta on vähäisin monsuunialueilla, keskinkertainen useimmilla keskileveyksien valuma-alueilla ja suurin hyvin kuivilla alueilla.

Lähteet:

Georg Kaser, Martin Großhauser, and Ben Marzeion: Contribution potential of glaciers to water availability in different climate regimes. Proceedings of the National Academy of Sciences, November 8, 2010, DOI: 10.1073/pnas.1008162107.  [tiivistelmä] [koko artikkeli]

Science Daily: Climate change – Regional differences in water reservoir glaciers. November 8, 2010. [uutinen]

Lisätietoa (aiempi uutisemme aiheesta):

Ilmastonmuutoksen seurauksena juoma- ja kasteluveden saanti Aasiassa voi heikentyä

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: