Øk produksjonen, forbedre vannforsyningen for folk
Cauto-elvebassenget – Cubas lengste elv og av stor betydning for nasjonal matsikkerhet – står overfor enestående utfordringer på grunn av den doble effekten av klimaendringer og sosioøkonomisk utvikling. Med en lengde på over 340 km, som har sitt utspring i Sierra Maestra-fjellkjeden og renner gjennom fire viktige landbruksprovinser: Granma, Holguin, Santiago de Cuba og Las Tunas, forsyner dette bassenget med vanning og husholdningsvann til omtrent 10 % av landets befolkning. I de siste tiårene har imidlertid dette området gjentatte ganger opplevd alvorlig tørke, spesielt i den tørre årstiden fra november til april hvert år. Til tross for en gjennomsnittlig nedbør på opptil 1200 mm per år, har det forringede vannlagrings- og distribusjonssystemet ført til at regionen ofte lider av alvorlig vannmangel.
I lys av svært begrensede meteorologiske måledata på Cuba, utførte forskerteamet ledet av Dr. Tran Anh Phuong og Master Tran Bao Chung, Institute of Water Resources Science, Ministry of Natural Resources and Environment (nå Ministry of Agriculture and Environment ) «Forskning om den nåværende statusen for overflatevannsressurser og prognose for saltinntrenging i Cauto-elvebassenget som grunnlag for å foreslå løsninger for å øke risproduksjonen og forbedre vannforsyningen for mennesker», kode NDT.100.CU/21. Oppgaven ble implementert innenfor rammen av samarbeidsprotokollen med Cuba. Finansieringen av oppgaven ble sponset gjennom Office of National Science and Technology Programs, Ministry of Science and Technology (nå National Science and Technology Development Fund, Ministry of Science and Technology).
Oppdraget bruker høyoppløselige CHIRPS-satellittnedbørsdata, kalibrert med data fra stasjoner på stedet, for å analysere de romlige og tidsmessige egenskapene til tørkeperioder i nedbørsfeltet. Ved å beregne tørkestressindeksen (SPI) med tre-, seks- og ni-måneders intervaller i perioden 1981–2023, har teamet bestemt hyppigheten, intensiteten og omfanget av tørkehendelser.
Resultatene viste at den gjennomsnittlige tørkefrekvensen i hele regionen varierte fra 15 til 17 % av den totale tiden, der de mest alvorlige tørkeperiodene inntraff i 1988, 1992, 1998 og spesielt i 2004–2005, med SPI-indeksen som falt under -2, noe som gjenspeiler ekstreme tørkeforhold.
Det er verdt å merke seg at tørke ikke bare forekommer ofte, men også har en tendens til å øke i alvorlighetsgrad i løpet av den tørre årstiden. Statistisk analyse ved bruk av Mann-Kendall-metoden viser en gradvis nedgang i SPI-indeksen i løpet av de tørre månedene, mens de regnfulle månedene har en tendens til å være våtere – en tydelig demonstrasjon av endringer i nedbørsregimer under påvirkning av globale klimaendringer.
Forskerteamet stoppet ikke bare ved å identifisere tørke, men analyserte også forskjellene i henhold til terrenget i dybden, der sletteområdene nedstrøms led av tørke som varte lenger og var betydelig mer intens enn fjellområdene oppstrøms.
For å få et mer omfattende bilde av den nåværende tilstanden til vannressursene, utviklet forfatterne en integrert modell mellom SWAT (hydrologisk simulering) og WEAP (vannressursallokering) for å fullt ut vurdere balansen mellom tilbud, etterspørsel og vann i hele nedbørfeltene, både nå og under scenarier frem til 2050.
Simuleringsresultater viser at det nåværende totale vannbehovet i Cauto-elvebassenget er omtrent 1 194 millioner kubikkmeter per år, hvorav 96 % er til landbruk – hovedsakelig ris og høylandsavlinger. Vannbehovet til husholdningsbruk og husdyr utgjør kun henholdsvis 3 % og 1 %. Innen midten av det 21. århundre forventes det imidlertid at det totale vannbehovet vil øke til 1 394 millioner kubikkmeter per år (en økning på 16,6 %) på grunn av utvidelsen av dyrkede arealer i tråd med utviklingen av landbruksøkonomien, mens befolkningen har en tendens til å synke noe.
På den annen side vil vannforsyningen ikke bare ikke øke, men også reduseres litt (omtrent 2,5 %) på grunn av sterkere fordampning, spesielt i regntiden – en uunngåelig konsekvens av den stigende temperaturtrenden. Som et resultat vil vannubalansen bli mer alvorlig, med et totalt underskudd som øker fra 172 millioner kubikkmeter i dag til 262 millioner kubikkmeter i 2050, tilsvarende en økning på mer enn 52 %. Områdene som er mest utsatt for vannmangel er SB3- og SB12-delbassengene i Bayamo-regionen – hvor risproduksjonen er konsentrert og vannbehovet er svært høyt.
Bruk av kalibrerte satellittdata for å erstatte spredte målenettverk
Basert på disse resultatene foreslo forskerteamet en rekke svært anvendelige løsninger for vannressursforvaltning og tilpasning til klimaendringer på Cuba. Først og fremst er det nødvendig å fortsette å utvide bruken av integrerte modeller som SWAT-WEAP kombinert med CHIRPS, IMERG, ERA5 satellittdata ... for å bygge et beslutningsstøttesystem for forvaltningsorganer. Dette systemet kan bidra til å forutsi tørke tidlig, optimalisere vanntildeling og justere avlingsplaner i samsvar med faktisk forsyningskapasitet i sanntid. I tillegg må det sikres at husholdningsvann og husdyr prioriteres i ressurstildeling i alle scenarier. Avlingsstrukturen må også gjennomgås, noe som begrenser plantingen av avlinger som krever store mengder vann i områder med høyt potensial for vannmangel, spesielt ris i SB3-, SB12- og SB4-delbassengene i Bayamo-regionen.
Et av høydepunktene i studien er den vellykkede bruken av kalibrerte satellittdata for å erstatte sparsomme målenettverk, og dermed åpner for en effektiv og rimelig tilnærming for utviklingsland som Cuba. Disse resultatene bidrar ikke bare til å forvalte Cubas egne vannressurser bedre, men kan også anvendes på mange andre elvebassenger rundt om i verden som står overfor lignende utfordringer.
Denne banebrytende forskningen demonstrerer nok en gang det store potensialet datavitenskap og modellering har for å løse globale miljøproblemer, og anerkjenner de enestående bidragene fra vietnamesiske forskere innen internasjonal vannressursforvaltning.
Kilde: https://nhandan.vn/nghien-cuu-giai-bai-toan-xam-nhap-man-tren-cac-luu-vuc-song-post925040.html
Kommentar (0)