Потепление привело к обильным дождям в засушливом Сахеле, где по мере усиления муссонов восстанавливаются водоносные горизонты. Но сами по себе сильные ливни не могут объяснить восстановление грунтовых вод, считают гидрологи, которые полагают, что усилия по сбору дождевой воды также приносят свои плоды.
(Изображение предоставлено: HomoCosmicos через Getty Images)
Почти исчезнувшие ориксы возвращаются. Фермы процветают, поскольку ирригационная вода впервые за десятилетия поступает на поля. Фермеры даже высаживают новые деревья на своих землях. В африканском регионе Сахель, который когда-то был синонимом засухи и голода, сейчас больше воды, чем когда-либо за последние десятилетия. Колодцы наполняются, а уровень грунтовых вод местами поднялся на 4 метра и более. Озеро Чад, которое было одним из крупнейших водоемов Африки, пока не обмелело из-за засухи, восстанавливается.
За годы засухи в конце XX века солнце высушило почвы Сахеля. Теперь в этот полузасушливый регион возвращаются непредсказуемые, но сильные дожди, которые вызывают смертоносные наводнения, но в то же время наполняют реки, заполняют впадины в пустыне, возвращают воду в высохшие русла рек, известные как вади, и смывают дождевую воду с непроницаемых почв прямо в водоносные горизонты. Этот процесс начался в 1990-х годах, но ускорился за последние пять лет.
«По всему Сахелю, от Эфиопии до Сенегала, мы наблюдаем увеличение запасов воды на суше», — говорит Ричард Тейлор, гидрогеолог из Университетского колледжа Лондона, который возглавлял наземные группы, изучавшие взаимосвязь между климатом, землепользованием и пополнением запасов грунтовых вод в регионе.
Однако увеличение количества осадков после засушливых 1970-х и 1980-х годов объясняет лишь часть процесса повторного увлажнения Сахеля. По мнению исследователей, это не может быть единственной причиной. Кроме того, по их мнению, причиной повторного заболачивания являются изменения на поверхности суши — от проекта «Великая зеленая стена», финансируемого из-за рубежа, до возрождения традиционных методов сбора воды и хаоса, вызванного боевиками-джихадистами, который привел к отказу от ирригационных проектов, из-за которых реки когда-то пересыхали.
Многое остается неясным в этих отдаленных землях на краю пустыни Сахара, но, судя по всему, эта тенденция сохранится надолго. По прогнозам климатологов, в XXI веке будет больше — и более экстремальных — осадков. По мере восстановления запасов подземных вод некоторые эксперты предсказывают возрождение сельского хозяйства.
Сахель — это полоса полузасушливых земель шириной около 800 километров, протянувшаяся через Северную Африку от Сенегала на западе до Эфиопии на востоке, с быстро растущим населением, превышающим 150 миллионов человек. Это переходная зона между пустыней Сахара на севере и саваннами и прибрежными лесами на юге. В Сахеле вода — это всё. Дожди имеют решающее значение для выживания человечества, но с момента окончания влажного периода около 5000 лет назад они стали нерегулярными и непредсказуемыми.
(Изображение предоставлено NASA / адаптировано Yale Environment 360)
Количество осадков в Сахеле зависит от западноафриканского муссона — влажного ветра, который дует с Гвинейского залива на север с июня по сентябрь, — и от того, насколько далеко муссон проникает вглубь материка. По словам гидрологов, от того, достигает ли он 15-й параллели к северу от экватора или останавливается на 10-й параллели, зависит, будет ли год урожайным.
Во время засух конца XX века, когда муссоны неоднократно приносили мало осадков, от голода и болезней умерло до миллиона человек. Но сейчас, когда муссоны усиливаются, ученые говорят о том, что Сахель стоит на пороге новой влажной эпохи.
Это хорошая новость для дикой природы. Благодаря возрождению вади в природном заповеднике Уади-Риме-Уади-Ашим в Чаде защитники природы фиксируют рост численности трубкозубов, дикобразов, барсуков и лисиц, а также успешную реинтродукцию саблерогих орикса, который когда-то считался вымершим в дикой природе, но сейчас его популяция насчитывает более 600 особей. В других местах западноафриканские жирафы пасутся среди пышной растительности в районах, откуда они исчезли.
По словам бывшего географа Института мировых ресурсов Криса Рейя, с возвращением дождей фермеры повысили урожайность, способствуя естественному восстановлению около 200 миллионов деревьев на бывших безлесных полях на юге Нигера. При поддержке новых программ помощи, таких как региональная программа восстановления PROLAC Всемирного банка, они восстанавливают небольшие ирригационные системы, используя грунтовые воды вокруг возрождающихся оазисов в Чаде, Нигере и Камеруне.
"В прошлом ... не хватало воды для орошения сельскохозяйственных культур, и наши урожаи были скудными. Теперь наша жизнь изменилась ", - сказала Ахта, фермер из Чада, в прошлом году. Теперь у нее есть вода, чтобы сажать в четыре раза больше земли, и она удвоила урожай лука. Банк говорит, что ее история "отражает более широкую трансформацию в бассейне озера Чад".
В большинстве мест Сахеля выпадает больше осадков. И этот дождь стал концентрироваться в виде сильных ливней, вызванных скоплениями мощных гроз, которые метеорологи называют мезомасштабными конвективными системами. Такие скопления иногда возникают в сезон муссонов. Сахельские грозовые скопления считаются одними из самых мощных на планете, и на их долю приходится большая часть осадков в регионе. Согласно недавнему анализу, с 1980-х годов частота экстремальных штормов увеличилась в три раза.
Почему снова идут дожди? Согласно оценке, опубликованной в 2021 году Межправительственной группой экспертов по изменению климата при ООН, климатологи «с высокой долей уверенности» считают, что это результат сильного потепления в Северной Атлантике, вызванного сочетанием глобального потепления и сокращения выбросов сульфатных аэрозолей от сжигания угля в Европе и Северной Америке, которые когда-то создавали тонкую дымку, охлаждавшую океан. Это похолодание препятствовало смещению западноафриканского муссона на север, в Сахель, что привело к засухе. Но благодаря очистке океана муссон вернулся в Сахель, усилив его способность вызывать ливни.
(Фото: SEYLLOU / Getty Images)
Последствия этих мегаураганов особенно тяжелы для региона, который больше привык к стихийным бедствиям, вызванным отсутствием дождей. В Нигере, одной из 10 беднейших стран мира, во время засух конца XX века от голода погибли десятки тысяч человек. Сейчас от наводнений погибает больше людей, чем от засух. Сильные штормы в сезон муссонов 2024 года затопили столицу Нигер Ниамей, а в сельской местности смыли более 150 000 глинобитных домов.
Внезапные ливни поначалу приносят разрушения, но они благоприятно сказываются на запасах подземных вод. Падая на утрамбованную землю, вода сначала не просачивается в почву, а устремляется в реки и сухие вади, ускоряя ее поступление в водоносные горизонты.
По словам гидрологов, такая непрямая инфильтрация наиболее интенсивна после сильных ливней. «В некоторых регионах интенсивность осадков важнее их годового количества для определения величины подпитки грунтовых вод», — говорит Тейлор. По его словам, интенсивность осадков является основной причиной быстрого повышения уровня грунтовых вод, особенно с учетом того, что в Сахеле большая часть воды стекает не в океан, а вглубь материка, в низины и озера.
На некогда засушливых землях не только образуются новые водоемы, но и восстанавливаются древние сети вади. Исследовательская сеть Тейлора обнаружила, что колодцы по всему региону наполняются водой. Средний уровень грунтовых вод на большей части территории Нигера поднялся примерно на 4 метра, что указывает на увеличение запасов водоносного горизонта на 15 процентов.
Эти местные данные теперь подтверждаются анализом спутниковых снимков, которые измеряют изменения в площади суши, отслеживая едва заметные изменения гравитационного воздействия на поверхность земли. Миссия НАСА Gravity Recovery and Climate Experiment обнаружила резкое увеличение гравитационной силы в Сахеле за последние два десятилетия, что, по мнению гидрологов, связано с увеличением запасов воды на суше.
Но количество осадков и их интенсивность — это только часть общей картины. Свою роль играют и события на суше.
Экологи давно утверждают, что распространение сельского хозяйства в Сахеле в XX веке привело к «опустыниванию» из-за уничтожения естественной растительности, разрушения почв и наступления пустынных песков. Однако с точки зрения гидрологии эффект может быть противоположным, поскольку некоторые культуры помогают почве удерживать воду.
Вся растительность поглощает влагу из почвы, прежде чем испарить ее в воздух. Но африканские зерновые культуры с неглубокой корневой системой, такие как просо и сорго, испаряют меньше влаги, чем травы с более глубокой корневой системой, которые они вытесняют, оставляя больше влаги в почве..
(Фото: JORIS BOLOMEY / Getty Images)
Дополнительным фактором является образование корки на почве из-за засухи, что в последние десятилетия увеличило объем стока примерно на 50 процентов в центральной части Сахеля. Анализ, проведенный Кристофом Пежо, гидрологом из лаборатории гидронаук Университета Монпелье во Франции, показал, что засухи «навсегда изменили почвы региона… что привело к сегодняшним наводнениям.
Большая часть этих стоков попадает в озеро Чад, расположенное на границе Нигерии, Камеруна, Чада и Нигера. Площадь водосбора озера почти в шесть раз превышает площадь Калифорнии. Резкое обмеление озера стало тотемным символом гидрологического упадка Сахеля в конце XX века. Но менее известно, что сейчас озеро восстанавливается за счет увеличения притока воды. Гидрогеологи из Университета Нджамены в Чаде сообщают, что в 2024 году площадь озера достигла пика — более 23 000 квадратных километров, что почти соответствует его размерам в 1960-х годах и в 10 раз превышает его площадь в середине 1980-х.
По словам гидрологов, этот рост частично маскируется обширными участками насыщенной влагой растительности на дне озера, которые не видны на спутниковых снимках. Но по мере роста озера водоносный горизонт под ним также пополняется.
Некоторые исследователи утверждают, что целенаправленные усилия по удержанию дождевой воды в почве также могут помочь объяснить повышение уровня грунтовых вод во всем регионе. Одним из таких проектов является «Великая зеленая стена». Изначально задуманная как барьер из посаженных деревьев для предотвращения наступления Сахары, она превратилась в более масштабный проект по борьбе с эрозией почвы за счет удержания дождевой воды и повышения влажности почвы, что способствует инфильтрации воды под землю.
Многие из таких проектов возрождают традиционные методы сбора воды, в том числе укладку камней вдоль склонов холмов, выкапывание небольших ям, известных как «зай-питс», среди посевов и формирование полукруглых насыпей вокруг деревьев.
Альфа Ло из Проекта Climate Water Project, который выделил восстановленные подземные воды Сахеля в недавнем онлайн-анализе, утверждает, что такие методы являются "основной причиной". Но большинство исследователей считают, что, хотя на местном уровне они эффективны в уходе за деревьями или сельскохозяйственными культурами, они происходят недостаточно масштабно, чтобы объяснить возрождение в масштабах всего региона.
Последнее предположение заключается в том, что люди стали меньше забирать воды из рек, оставляя больше для просачивания в водоносные горизонты. Одной из причин этой тенденции является сворачивание крупных ирригационных проектов, которые были построены в засушливые годы для увеличения производства продуктов питания. Например, в Камеруне для выращивания риса в значительной степени осушали реку Логон, которая исторически была крупнейшим источником воды, впадающим в озеро Чад. Но, по имеющимся данным, в рамках ирригационного проекта SEMRY сейчас отводится гораздо меньше воды из-за неэффективного управления, устаревшей инфраструктуры и миграции фермеров.
В районах вокруг озера Чад фермеры также покинули свои орошаемые поля из-за «Боко Харам» — воинственной джихадистской группировки, которая продолжает терроризировать местное население. Тиммо Гаасбек, сотрудник по вопросам продовольственной безопасности в Министерстве иностранных дел Нидерландов, говорит, что из-за хаоса на севере Нигерии «вода в реках не задерживается выше по течению и продолжает течь в озеро Чад, что приводит к повышению уровня воды и большему пополнению запасов грунтовых вод».
Большинство климатических моделей предсказывают дальнейшее увеличение годового количества осадков в ближайшие десятилетия из-за глобального потепления и исчезновения охлаждающих аэрозолей в Северной Атлантике. Тейлор прогнозирует, что «в Сахеле особенно заметно увеличится количество экстремальных осадков», что «приведет к увеличению подпитки грунтовых вод».
По мнению компании Peugeot, «увеличение доступности воды в долинах может способствовать развитию ирригации, открывая новые перспективы в нескольких регионах Сахеля». Вдохновленная такими прогнозами, Нигерия стремится восстановить ирригационный проект «Южный Чад» площадью 165 000 акров на бывших берегах озера Чад, который был заброшен из-за нехватки воды.
Но предстоящий путь не будет простым. Дожди в Сахеле по-прежнему будут нерегулярными во всех временных масштабах. В первую очередь, по прогнозам климатологов, сильное Эль-Ниньо в этом году может привести к засухе в восточной части Сахеля, но при этом к обильным дождям и наводнениям дальше на западе. Пишет livescience
Эта статья была первоначально опубликована Yale Environment 360.
.png "Получай новости на почту. Подписаться")