Vuoristot vedenjakajana

Vuoristojen tärkeä rooli veden hallinnassa on ollut tarkastelussa uudessa tutkimuksessa. Vuoristot ovat monilla alueilla kriittisessä roolissa alueen väestön vedensaannin kannalta. Tulevaisuuden arviointi on kuitenkin vaikeaa asiaan liittyvien tietojen puutteellisuuksien takia vaikeaa. Tutkimuksessa korostetaankin lisätutkimuksien ja havaintoverkostojen parantamisen tarvetta.

Vuoristoilla on tärkeä rooli ihmiskunnan vesihuollossa. Vuoret säilyttävät talvella lumen muodossa satanutta vettä niin, että sitä on käytettävissä keväisin ja kesäisin. Vuoret myös tasaavat veden virtauksen vaihteluita vuorten läheisillä alamailla. Vuorten tarjoamat vesiresurssit ovat tärkeitä kastelussa, kunnallisessa vesihuollossa, teollisuudessa ja vesivoimaloissa.

IPCC:n ennusteet lupaavat sateisuuden keskimäärin lisääntyvän maapallolla tulevaisuudessa. Silti sateisuuden ennustetaan vähenevän niillä alueilla, joissa jo nyt on vaikeuksia veden saannissa. Erityisesti tämä koskee sellaisia subtrooppisia alueita, jotka ovat riippuvaisia vuorilta tulevasta vedestä. Lisäksi ilmaston lämpenemisen odotetaan aiheuttavan voimakkaita muutoksia jokien virtaamaan alueilla, joissa suuri osa talven sateista tulee lumena. Nämä eivät kuitenkaan ole pelkästään ennusteita, vaan alustavat havainnot vuoristoalueilta sopivat hyvin annettuihin ennusteisiin.

Joillakin alueilla myös jäätiköiden sulamisen aiheuttamat muutokset veden virtaamassa ovat tärkeitä. Aluksi virtaaman odotetaan kasvavan jäätiköiden sulaessa, mutta myöhemmin virtaama vähenee, kun jäätiköiden massa pienenee.

Edessä olevilla muutoksilla tulee todennäköisesti olemaan vaikutuksia myös vesiresurssien hallintaan. Nykyiset melko vähäiseen vaihteluun perustuvat järjestelmät tulevat luultavasti olemaan riittämättömiä. Tarvittavien järjestelmien suunnittelua kuitenkin haittaa tulevan ilmastonmuutoksen ja veden kierron muutosten rajallinen tuntemus. Pitkän aikavälin suunnitelmissa olisi tunnettava vesiresurssien tuleva sijainti, määrä, vakaus ja laatu.

Tuoreessa tutkimuksessa on arvioitu nykyinen tilanne vesiresurssien ja niiden tuntemuksen kannalta. Tutkimuksessa käytettiin yhtätoista eri vuoristoaluetta (ja niihin liittyvät alamaita) esimerkkitapauksina ja niiden perusteella muodostettiin myös maailmanlaajuinen käsitys asiasta. Esimerkkialueet olivat Alppien keskiosat (Sveitsi), Alppien itäosat (Itävalta), Andien trooppiset osat (Bolivia, Ecuador ja Peru), Lohikäärmevuoret (Etelä-Afrikka), Israelin vuoristoalueet, Karakoramin vuoristo (Pakistan), Yhdysvaltojen luoteisosien vuoristoalueet, Pyreneet (Espanja), Eteläiset Alpit (Uusi-Seelanti), Tienšan-vuoristo (Kirgisia) ja Kiinan itäosien vuoristoalueet. Tutkimuksessa arvioitiin veden hallinnan nykytilaa sekä lisätutkimuksen tarvetta.

Tutkimuksessa rajoitettiin pohjavesi tarkastelun ulkopuolelle, koska tietoihin pohjavesien uudistumisesta ja virtauksista liittyy suuria epävarmuuksia. Pohjavesivarannot ovat kuitenkin tärkeä vesilähde sekä kehittyneissä että kehittymättömissä valtioissa. Pohjavesivarannot ovat silti usein huonosti ymmärrettyjä, eikä niiden seuranta ole riittävää. Siksi myös pohjavesivarantojen hallinta on melko olemattomalla tasolla. Ilmastonmuutoksen vaikutusta alueellisiin pohjavesivarantoihin ei myöskään yleensä tunneta.

Yleinen tarkastelu alueiden vesiresursseista osoittaa, että saatavilla olevan veden käyttöaste on yleensä suurinta alueilla, joissa sopeutumiskyky muutoksiin on vähäisintä. Yleensä tällaisiin alueisiin myös liittyy tarvittavan teknologian huono saatavuus alueen huonon taloustilanteen takia. Poikkeuksen tästä yleisestä suuntauksesta muodostavat Pyreneet ja Lohikäärmevuoret, joissa veden hallintaan tarvittava kapasiteetti olisi olemassa, mutta saatavilla olevan veden käyttöaste on silti suuri. Joillakin alueilla olisi paljon tutkimuskapasiteettia, mutta veden hallinnan kapasiteetti on vähäinen. Tämä viittaa siihen, että näillä alueilla ei ole saatettu tutkimustietoa käytännön sovellusten tasolle. Tällainen alue on erityisesti Yhdysvaltojen luoteisosat, mutta kyseinen tilanne esiintyy muuallakin.

Vuoristojen alamaiden vedensaannissa noin seitsemän prosenttia maailman vuoristoalasta toimii ensisijaisena vedenlähteenä ja 37 prosenttia on tärkeässä vedensaantia tukevassa roolissa. Kuivilla alamailla vuoristoista tulee melkein 70 prosenttia veden koko virtaamasta, mikä on suhteettoman suuri luku, kun vuoristojen pinta-ala on vain noin 30 prosenttia kyseisten seutujen pinta-alasta. Kuivat alamaat ovatkin usein riippuvaisia vuorilta tulevasta vedestä.

Lumen sulamisella on tärkeä rooli vesilähteenä tropiikin ulkopuolella. Jopa kuudesosa maailman väestöstä asuu seuduilla, joissa lumen sulaminen on tärkein veden lähde. Ilmastonmuutoksen ennustetaan aiheuttavan muutoksia lumen sulamisen ajoitukseen, joten lumesta riippuvaisilla seuduilla tämä on hyvin tärkeä asia myös vedensaannin kannalta. Esimerkki kriittisestä alueesta tässä mielessä on läntinen Himalaja, missä jopa 75 prosenttia kesäajan vedestä tulee lumen sulamisesta.

Jäätiköiden merkitys vedensaannissa vaihtelee huomattavasti alueesta riippuen. Siksi niistä ei voi antaa globaalisti pätevää lausuntoa. Hiljattain on ollut kiistaa Himalajan jäätiköiden sulamisnopeudesta ja niiden vaikutuksesta alueen väestöön. Viimeisimmän tiedon mukaan Nepalin Himalajalla jäätiköiden osuus Nepalin jokien virtaamasta on 2-3 prosenttia. Toisaalta Himalajan kuivemmalla alueella Indusjoella vuorilta tulevasta sulavedestä noin 40 prosenttia on jäätiköistä peräisin. Andien trooppisilla alueilla jäätiköiden suhteellinen osuus sulamisvedestä on suurempi, koska siellä lumen peittämä alue on pienempi. Jäätiköillä on kuitenkin virtaamaa tasoittava rooli kesäaikaan, sillä niistä tuleva sulaveden määrä pysyy melko vakaana. Esimerkki tästä nähtiin Sveitsissä vuoden 2003 helleaallon aikana, kun jäätiköiden sulaveden piirissä olevilla alueilla veden virtaama pysyi melko lähellä pitkän ajan keskiarvoa, kun taas jäätiköiden vaikutuksen ulkopuolisilla alueilla virtaama oli vain 40 – 60 prosenttia keskiarvosta.

Noin 70 prosenttia veden kulutuksesta globaalisti menee maanviljelystuotteiden kasteluun. Tarvittavan kasteluveden määrä onkin tärkeä asia tulevaisuuden arvioinnissa. Toistaiseksi tutkimuksissa on keskitytty vuotuiseen veden määrään, eikä vuodenaikavaihtelujen vaikutuksia ole otettu huomioon riittävässä määrin. Maanviljelyksessä veden tarve muuttuu voimakkaasti vuodenajan mukaan, joten vuoristoilta tulevan veden vuodenaikavaihtelujen ajoituksen muutos voi olla erittäin tärkeässä roolissa. Maanviljelys vaikeutuu huomattavasti, jos kasteluveden saatavuus sattuu eri aikaan kuin tarve kastelulle.

Veden hallintaan liittyvää tutkimusta olisi tärkeää tehdä erityisesti sateisuuden ennusteiden parantamiseksi ja tarkentamiseksi. Tutkimuksessa olisi keskityttävä sateen määrän lisäksi myös sateiden alueelliseen jakaumaan ja ajallisiin vaihteluihin. Nykyisissä ilmastomalleissa sateisuuden ennustaminen on hyvin epävarmaa monilla alueilla. Lisää tutkimusta tarvitaan myös lumesta sulavaan veteen liittyen. Mittaustietoa tarvitaan lisää ainakin maaperän ominaisuuksista. Myös veden haihtumisesta tarvitaan seurantaa ja parempaa mallinnusta. Sateisuuden tärkeä rooli vähenee korkeilla vuorilla, missä veden virtaamaa määrää enemmän lämpötila, joka vaikuttaa lumen ja jään sulamiseen. Sateisuuden tutkimustakin tarvitaan myös korkeilla vuorilla jäätiköiden tulevaisuuden määrittämiseksi. Jatkossa tärkeää olisi myös parantaa entisestään vedentutkijoiden ja ilmastotutkijoiden yhteistyötä.

Havainnointiverkostoja olisi parannettava sateisuuteen liittyen. Tämänhetkiset verkostot kattavat vuoristot huonosti. Säätutkat tai muut etäältä havainnoivat menetelmät eivät anna tarpeeksi luotettavaa tietoa. Tutkien osalta vuoristot ovat muutenkin vaikeita paikkoja, koska vuoret estävät tutkan keilan pääsyn moniin paikkoihin. Lumen osalta tarvitaan myös lisää havainnointia, vaikka lumipeitettä voidaankin nykyään mitata satelliiteilla. Havainnointitarvetta on erityisesti lumen sisältämän veden määrään liittyen. Jäätiköiden tarkkailua olisi lisättävä erityisesti vaikeapääsyisien jäätiköiden osalta. Myös veden virtaaman mittausverkostoissa on paljon puutteita erityisesti vuoristoissa. Vuoristoissa veden virtaama on usein häiriötöntä, mikä antaa mittauksille enemmän arvoa. Vedenkäytön seurantaa olisi myös lisättävä. Ilman sitä on mahdoton tietää, missä vesikapasiteetti muodostuu ongelmaksi.

Tällä hetkellä on menossa trendi, jossa vuoristojen mittausverkostot harvenevat mittausasemien korkeiden käyttökustannusten takia (tähän vaikuttavat syrjäinen sijainti ja vaikeat ympäristöolosuhteet). Tutkimuksen tekijöiden mielestä tämä trendi olisi käännettävä ja paras keino siihen on rahoituksen ja muiden resurssien lisääminen havainnointiverkostoille. Maailman hallitukset ovat kuitenkin jo tietoisia tästä ongelmasta ja tilanne on jo hiukan paranemassa esimerkiksi Perussa ja Kolumbiassa. Havaintodatan vähäisyys tulee silti olemaan ongelma pitkälle tulevaisuuteen.

Tutkimuksen tekijät antavat joitakin suosituksia veden hallinnan parantamiseksi sekä tutkijoille että veden hallintaa suorittaville tahoille. Tutkimustieto olisi kyettävä muuntamaan käytännön toimiksi – tutkimuksesta ei ole juuri mitään hyötyä, jos kukaan ei käytä saatua tietoa hyväkseen. Vesikapasiteetin vaihtelun tutkimusta olisi lisättävä – veden hallinta vaikeutuu vasta sitten, kun kapasiteetin vaihtelu ylittää totutut rajat. Alueellisia ilmastoennusteita olisi parannettava. Kaikki veden hallintaan liittyvät tekijät, kuten esimerkiksi maankäyttö, tulisi sisällyttää tutkimuksiin. Eri alojen tutkijoiden olisi syytä tehdä yhteistyötä.

Veden hallinnassa olisi keskityttävä parantamaan muutoksiin sopeutumista nykyisen pysyvään olotilaan perustuvan hallinnan sijasta. Vesivarojen jakamista valtiorajojen yli olisi parannettava. Veden hallintaa suunniteltaessa olisi myös otettava huomioon maankäyttö. Kommunikointia tutkijoiden ja veden hallinnoijien välillä olisi parannettava. Suuremman mittakaavan ongelmiin puututtaessa tullaan kuitenkin myös tarvitsemaan vähintään kansallisen tason päätöksiä.

Lähde: Viviroli, D., Archer, D. R., Buytaert, W., Fowler, H. J., Greenwood, G. B., Hamlet, A. F., Huang, Y., Koboltschnig, G., Litaor, M. I., López-Moreno, J. I., Lorentz, S., Schädler, B., Schreier, H., Schwaiger, K., Vuille, M., and Woods, R.: Climate change and mountain water resources: overview and recommendations for research, management and policy, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 471-504, doi:10.5194/hess-15-471-2011, 2011. [tiivistelmä, koko teksti]

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: