Zvyšte produkci, zlepšete zásobování lidí vodou
Povodí řeky Cauto – nejdelší kubánské řeky, která má velký význam pro národní potravinovou bezpečnost – čelí nebývalým výzvám v důsledku dvojího dopadu změny klimatu a socioekonomického rozvoje. S délkou více než 340 km, pramenící v pohoří Sierra Maestra a protékající čtyřmi klíčovými zemědělskými provinciemi: Granma, Holguin, Santiago de Cuba a Las Tunas, toto povodí zajišťuje zavlažování a zásobování vodou pro přibližně 10 % populace země. V posledních desetiletích však tato oblast opakovaně zažívá silná sucha, zejména v období sucha od listopadu do dubna každého roku. Navzdory průměrným srážkám až 1 200 mm ročně způsobuje zhoršený systém skladování a distribuce vody, že region často trpí vážným nedostatkem vody.
Vzhledem k velmi omezeným datům meteorologických měření na Kubě provedl výzkumný tým vedený Dr. Tran Anh Phuongem a mistrem Tran Bao Chungem z Ústavu vodních zdrojů Ministerstva přírodních zdrojů a životního prostředí (nyní Ministerstvo zemědělství a životního prostředí ) projekt „Výzkum současného stavu zdrojů povrchových vod a prognózy vnikání slaných vod do povodí řeky Cauto jako základ pro návrh řešení pro zvýšení produkce rýže a zlepšení zásobování obyvatel vodou“, kód NDT.100.CU/21. Úkol byl realizován v rámci Protokolu o spolupráci s Kubou. Financování úkolu bylo sponzorováno prostřednictvím Úřadu pro národní vědeckotechnické programy Ministerstva vědy a techniky (nyní Národní fond pro rozvoj vědy a techniky Ministerstva vědy a techniky).
Mise využívá data o srážkách ze satelitů CHIRPS s vysokým rozlišením, kalibrovaná s daty z místních stanic, k analýze prostorových a časových charakteristik sucha v celé povodí. Výpočtem indexu stresu ze sucha (SPI) v tříměsíčních, šestiměsíčních a devítiměsíčních intervalech v období 1981–2023 tým určil frekvenci, intenzitu a rozsah sucha.
Výsledky ukázaly, že průměrná četnost sucha v celém regionu se pohybovala od 15 do 17 % celkového času, přičemž nejzávažnější sucha se vyskytla v letech 1988, 1992, 1998 a zejména v letech 2004–2005, kdy index SPI klesl pod -2, což odráží extrémní podmínky sucha.
Je pozoruhodné, že sucha se nejen často vyskytují, ale také mají tendenci se během období sucha zvyšovat. Statistická analýza pomocí Mann-Kendallovy metody ukazuje postupný pokles indexu SPI během suchých měsíců, zatímco deštivé měsíce bývají vlhčí – jasná demonstrace změn ve srážkových režimech pod vlivem globální změny klimatu.
Výzkumný tým se nezastavil pouze u identifikace sucha, ale také hluboce analyzoval rozdíly v terénu, kdy nížiny po proudu trpěly suchy, která trvala déle a byla výrazně intenzivnější než horské oblasti proti proudu.
Aby autoři získali komplexnější pohled na současný stav vodních zdrojů, vyvinuli integrovaný model kombinující SWAT (hydrologickou simulaci) a WEAP (alokaci vodních zdrojů), aby plně posoudili cyklus nabídky, poptávky a bilance vody v povodí, a to jak v současnosti, tak i podle scénářů do roku 2050.
Výsledky simulací ukazují, že současná celková poptávka po vodě v povodí řeky Cauto je přibližně 1 194 milionů metrů krychlových ročně, z čehož 96 % připadá na zemědělství – zejména na rýži a horské plodiny. Poptávka po vodě pro domácí spotřebu a hospodářská zvířata představuje pouze 3 %, respektive 1 %. Do poloviny 21. století se však předpokládá, že celková poptávka po vodě vzroste na 1 394 milionů metrů krychlových ročně (nárůst o 16,6 %) v důsledku rozšiřování obdělávaných ploch v souladu s rozvojem zemědělské ekonomiky, zatímco populace má tendenci mírně klesat.
Na druhou stranu se zásoby vody nejen nezvýší, ale také mírně sníží (asi o 2,5 %) v důsledku silnějšího odpařování, zejména během období dešťů – což je nevyhnutelný důsledek rostoucího trendu teplot. V důsledku toho se vodní nerovnováha zhorší a celkový deficit se zvýší ze současných 172 milionů metrů krychlových na 262 milionů metrů krychlových v roce 2050, což odpovídá nárůstu o více než 52 %. Oblasti nejvíce ohrožené nedostatkem vody jsou dílčí povodí SB3 a SB12 v regionu Bayamo – kde je koncentrována produkce rýže a poptávka po vodě je velmi vysoká.
Použití kalibrovaných satelitních dat k nahrazení řídkých měřicích sítí
Na základě těchto výsledků výzkumný tým navrhl řadu vysoce použitelných řešení pro hospodaření s vodními zdroji a adaptaci na změnu klimatu na Kubě. V první řadě je nutné nadále rozšiřovat využívání integrovaných modelů, jako je SWAT-WEAP v kombinaci s daty ze satelitů CHIRPS, IMERG, ERA5..., s cílem vybudovat systém podpory rozhodování pro řídící orgány. Tento systém může pomoci včas předpovídat sucha, optimalizovat alokaci vody a upravovat plány plodin v souladu se skutečnou kapacitou dodávek v reálném čase. Kromě toho musí být ve všech scénářích zajištěno upřednostňování domácí vody a hospodářských zvířat při alokaci zdrojů. Je také třeba přezkoumat strukturu plodin a omezit pěstování plodin, které vyžadují velké množství vody, v oblastech s vysokým potenciálem nedostatku, zejména rýže v dílčích povodích SB3, SB12 a SB4 regionu Bayamo.
Jedním z vrcholů studie je úspěšné využití kalibrovaných satelitních dat k nahrazení řídkých měřicích sítí, čímž se otevírá efektivní a nízkonákladový přístup pro rozvojové země, jako je Kuba. Tyto výsledky nejen pomáhají lépe hospodařit s vodními zdroji Kuby, ale lze je také aplikovat na mnoho dalších povodí po celém světě, která čelí podobným problémům.
Tento průlomový výzkum opět demonstruje velký potenciál datové vědy a modelování při řešení globálních environmentálních problémů a oceňuje mimořádný přínos vietnamských vědců v oblasti mezinárodního managementu vodních zdrojů.
Zdroj: https://nhandan.vn/nghien-cuu-giai-bai-toan-xam-nhap-man-tren-cac-luu-vuc-song-post925040.html
Komentář (0)