یک مطالعه اخیر نشان داده است که مخازن آب اصلی در سراسر قاره ایالات متحده، نسبت به چند دهه پیش، با دوره‌های طولانی‌تر، شدیدتر و با تغییرات بیشتر ذخیره پایین روبرو هستند.
مشکلات عمده بیشتر در مناطق غربی و مرکزی رخ می‌دهند، هرچند مخازن در شرق و جنوب شرقی ایالات متحده نیز تحت تأثیر قرار گرفته‌اند. کارشناسان می‌گویند که این مخازن اکنون نسبت به گذشته کمتر قابل‌اعتماد و در برابر تأثیرات تغییرات اقلیمی آسیب‌پذیرتر هستند.
بینش‌هایی درباره روندهای ذخیره آب
یافته‌ها که بینش‌های به‌روزی درباره روندهای ذخیره آب ارائه می‌دهند، انتظار می‌رود توانایی پیش‌بینی آب را بهبود بخشند. این بهبود می‌تواند به مدیران آب در تمام سطوح – ملی، منطقه‌ای و محلی – کمک کند تا تصمیمات بهتری درباره زمان و حجم آزادسازی آب بگیرند.
با توجه به اینکه منابع طبیعی ذخیره آب مانند برف، رودخانه‌ها و آب‌های زیرزمینی کمتر قابل‌اتکا شده‌اند، مخازن روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.
اما اختلال در عملکرد عادی آنها می‌تواند منجر به مشکلات گسترده در دسترسی به آب شود. برای مثال، سطوح پایین ذخیره در دریاچه‌های مید و پاول از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۱ – در طول خشک‌ترین دوره ۲۲ ساله در ۱۲۰۰ سال گذشته منطقه – منجر به محدودیت‌های گسترده استفاده از آب در جنوب غربی ایالات متحده شد.
ظرفیت ذخیره‌سازی در مخازن آب
ظرفیت ذخیره‌سازی مخازن تحت تأثیر خشکسالی، برداشت آب و رسوب‌گذاری در پشت سدها قرار دارد. هر یک از این عوامل در حال تغییر هستند و اغلب مخازن را به شرایطی فراتر از آنچه که برای آنها طراحی شده بودند، سوق می‌دهند.
“مخازن یک جزء کلیدی از چرخه آب مدرن هستند و بخشی هستند که مدیران آب می‌توانند بر آن تأثیر بگذارند” کیلن سیمئون، هیدرولوژیست در مرکز علوم آب اورگن وابسته به سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، که این مطالعه را رهبری کرد.
“ما می‌دانیم که مخازن در حال تغییر هستند و این مخازن برای شرایط آبی تاریخی طراحی شده‌اند. بنابراین اکنون عدم‌قطعیتی درباره چگونگی یا اینکه آیا مخازن قادر خواهند بود تطبیق پیدا کنند یا نه وجود دارد.”
دیدگاه سراسری درباره مخازن آب
بخش زیادی از تحقیقات موجود درباره مخازن محلی یا منطقه‌ای است که درک گسترده‌تری از چگونگی تأثیرگذاری اقلیم و فعالیت‌های انسانی بر ذخیره آب در مقیاس ملی را محدود می‌کند.
“مدیران مخازن آب می‌توانند از داشتن این دانش بهره‌مند شوند،” سیمئون گفت. “این دانش به آنها اجازه می‌دهد تا روندهای بزرگ‌تر و ملی در زمینه آب را علاوه بر الگوهای محلی مدنظر قرار دهند.”
برای کسب یک دیدگاه سراسری، سیمئون و همکارانش سطوح آب در ۲۵۰ مخزن بزرگ را از سال ۱۹۸۱ تا ۲۰۲۰ تجزیه و تحلیل کردند و بر تغییرات در سطح پایه، حداکثر و حداقل آب تمرکز کردند.
محققان همچنین این سطوح آب را با شیوه‌های مدیریت و اقلیم مقایسه کردند تا الگوهایی را که می‌توانند تغییرات مشاهده‌شده را توضیح دهند، بیابند. این مطالعه شامل داده‌های شمال شرقی ایالات متحده نشد به دلیل عدم دسترسی به اطلاعات.
مخازن در مناطق مختلف
مخازن در مناطق خشک‌تر غربی و مرکزی ایالات متحده دوره‌های طولانی‌تر، شدیدتر و با تغییرات بیشتر در ذخیره پایین را تجربه کردند. این تا حدی پیش‌بینی می‌شد، زیرا این مخازن برای مدیریت تغییرات سالانه رواناب و شرایط خشکسالی طراحی شده‌اند. با این حال، شرایط خشکسالی فعلی این مخازن را به حد خود رسانده است.
به طرز شگفت‌آوری، این مطالعه نشان داد که مخازن در مناطق مرطوب‌تر مانند جنوب شرق و شمال غربی اقیانوس آرام، و همچنین مناطق خشک، کاهش در سطوح ذخیره حداکثری سالانه را نشان می‌دهند.
از ۲۵۰ مخزن مورد مطالعه، ۱۶۹ مورد کاهش در ذخیره حداکثری را تجربه کردند که ۸۹ مورد از آنها کاهش‌های قابل توجهی را نشان دادند. در میان همه مخازن، کاهش میانه در ذخیره حداکثری آب نسبت به میانگین ۲.۲ درصد بود؛ برای آنهایی که کاهش‌های قابل توجهی داشتند، کاهش میانه ۸.۱ درصد بود.
کاهش سطوح حداکثری آب
سیمئون چنین کاهش گسترده‌ای را پیش‌بینی نکرده بود. “کاهش ذخیره حداکثری سالانه گسترده بود، که واقعاً ما را شگفت‌زده کرد.”
“بسیاری از مخازن به سطحی که قبلاً داشتند، پر نمی‌شوند. به طور کلی، ما تصویری از کاهش سطوح حداکثری آب در سراسر ایالات متحده داریم. این حتی در جاهایی که دوره‌های ذخیره پایین بیشتر مشاهده نمی‌شوند، اتفاق افتاده است.”
افزایش رسوبات و تغییرات شرایط هیدرو اقلیمی احتمالاً محرک اصلی تغییرات مشاهده‌شده در ذخیره آب و کاهش کلی سطوح آب هستند.
مدیران مخازن در حال تلاش برای تطبیق با این شرایط در حال تغییر هستند، اما این چالش‌برانگیز است با توجه به اینکه بسیاری از مخازن دهه‌ها پیش با این فرض طراحی شدند که شرایط اقلیمی و اجتماعی به طور نسبی ثابت خواهد ماند. بیشتر مخازن و سدهای مطالعه‌شده بین حدود سال‌های ۱۹۳۰ تا ۱۹۷۰ ساخته شده‌اند.
“این فرضیه وجود داشت که شرایط بیشتر یا کمتر ثابت خواهد بود. تغییرات اقلیمی این روند را مختل کرد. اکنون مدیران باید سعی کنند تغییرات هیدرولوژیکی که مشاهده می‌کنیم را کاهش دهند،” سیمئون نتیجه‌گیری کرد.
این مطالعه در مجله ژئوفیزیکال ریسرچ لترز منتشر شده است.
