Ravinandrasana VP, Franzke CLE (2025) The first emergence of unprecedented global water scarcity in the Anthropocene. Nature Communications 16, 8281 – https://doi.org/10.1038/s41467-025-63784-6 – open access article pdf – CC BY-NC-ND 4.0
Abstract (povzetek):
Dostop do vode je ključnega pomena za vse vidike življenja. Predvideva se, da bo antropogeno globalno segrevanje motilo hidrološki cikel, kar bo povzročilo pomanjkanje vode. Vendar pa čas in regije, kjer bo prišlo do brezprimernega pomanjkanja vode, niso znani. V tej študiji ocenjujemo čas prvega pojava (Time of First Emergence – ToFE) dogodkov pomanjkanja vode zaradi suše, imenovanih „dan začetka suše” (Zero Drought“ (Day Zero Drought – DZD), ki nastanejo zaradi ekstremnih hidroloških pojavov, vključno z dolgotrajnim pomanjkanjem padavin, zmanjšanjem pretoka rek in povečano porabo vode. Z uporabo verjetnostnega okvira in velikega sklopa podnebnih simulacij pripisujemo čas in verjetnost dogodkov DZD človeškemu vplivu. Mnoge regije, vključno z večjimi zbiralniki vode, se lahko v 2020-ih in 2030-ih letih soočajo z visokim tveganjem DZD. Kljub negotovostim modelov in scenarijev se v Sredozemlju, južni Afriki in delih Severne Amerike pojavljajo dosledna žarišča DZD. Mestno prebivalstvo je še posebej ranljivo pri segrevanju za 1,5 °C. Časovni razmik med zaporednimi dogodki DZD je krajši od trajanja DZD, kar omejuje obdobja okrevanja in povečuje tveganje pomanjkanja vode. Zato so nujno potrebne bolj proaktivne strategije za upravljanje z vodo, da se izognemo hudim družbenim posledicam DZD.
a–c Prikazuje standardizirani indeks padavin in evapotranspiracije (SPEI48), ki kaže dolgoročno klimatsko vodno bilanco v časovnem obdobju 48 mesecev.
d–f prikazujejo standardizirani indeks rečnega pretoka (SRFI48), ki zajema hidrološke sušne razmere v časovnem obdobju 48 mesecev.
g–i prikazujejo standardizirani indeks pomanjkanja vode (SWSI48), ki odraža razmerje med skupno oskrbo z vodo in skupno porabo vode v časovnem obdobju 48 mesecev. Vsaka preglednica predstavlja povprečje ansambla, ki prikazuje prostorski vzorec in resnost sestavljenih kazalnikov vodnega stresa v času. Negativne vrednosti SPEI48 in SRFI48 kažejo na vse bolj sušne razmere, medtem ko nižje vrednosti SWSI48 (tj. razmerje med ponudbo in povpraševanjem pod normalno ravnjo) kažejo na vse večje pomanjkanje vode zaradi naraščajočega povpraševanja. Skupaj te projekcije razkrivajo območja z visokim tveganjem za sestavljeno, dolgoročno pomanjkanje vode v prihodnjih podnebnih in družbeno-gospodarskih scenarijih
(vir: Fig. 1 – https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41467-025-63784-6/MediaObjects/41467_2025_63784_Fig1_HTML.png?as=webp).
a) Prostorska porazdelitev desetletnega ToFE dogodkov DZD po svetu od leta 1900 do 2100. Barvno senčenje označuje prvo desetletje, v katerem je DZD statistično pripisati antropogenim podnebnim spremembam, opredeljeno kot prvo desetletje, v katerem je delež pripisanega tveganja večji od 0,99 (FAR ≥ 0,99). Sive regije označujejo mrežne celice, v katerih se pred letom 2100 ne predvideva pojav dogodkov DZD, pripisanih antropogenim podnebnim spremembam. Za regije z rezervoarji se ToFE šteje za prvo desetletje po letu dokončanja (dodatna slika 6 v članku) njihovih rezervoarjev, ko so hkrati izpolnjeni vsi kriteriji DZD. S poravnavo časa pojava z začetkom delovanja infrastrukture za shranjevanje vode se odraža dinamika odpornosti sistema v realnem svetu. Črne zvezde označujejo lokacije rezervoarjev, ki jim grozi pojav DZD.
b) Krožni diagram, ki prikazuje časovno porazdelitev ToFE po desetletjih. Barvna lestvica prikazuje odstotke mrežnih celic (kopenskih območij), ki doživljajo porazdelitev ToFE v vsakem desetletju od 1900 do 2100. Prikazuje časovni pregled porazdelitve ToFE v času in trende pojava DZD.
(vir: Fig. 2 – https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41467-025-63784-6/MediaObjects/41467_2025_63784_Fig2_HTML.png?as=webp).
Osrednji prostorski zemljevid prikazuje prostorsko porazdelitev povprečnega čakalnega časa (a) in trajanja (b) dogodkov DZD, in sicer po času prvega pojava (ToFE) na vsaki mrežni točki regij po vsem svetu, ki so nagnjene k DZD.
(c) predstavlja prostorsko porazdelitev pogostosti (%) ekstremnih dogodkov DZD, opredeljenih kot tisti, pri katerih trajanje dogodka presega čakalni čas, kar kaže na podaljšan vpliv pomanjkanja vode in kratko obdobje okrevanja. Priloženi krožni diagram (c) prikazuje porazdelitev teh dogodkov, barvna lestvica pa kaže delež (odstotek) mrežnih celic, v katerih se pojavljajo takšne razmere. Ta vizualizacija poudarja, kje in kako pogosto se pojavljajo ekstremne razmere DZD z dolgim trajanjem in kratkim čakalnim časom. Okoliški pari panelov prikazujejo funkcijo gostote verjetnosti (PDF) čakalnega časa in trajanja dogodkov DZD v sedmih regijah, ki so nagnjene k DZD. Barvne črte predstavljajo PDF vsakega sklopa 100 CESM2-LE, črna črta pa je povprečje sklopa zadevnega PDF. Navpične črtkane črte označujejo povprečje ansambla (črno), 90. percentil (modro) in 99. percentil (zeleno) za vsako regijo. Rdeča črtkana črta predstavlja mesečno lestvico sestavljenega ekstremnega dogodka, ki je 48 mesecev. Obravnavano obdobje za vsako mrežno točko se je začelo v mesecu po vsakem desetletju njihovega ustreznega ToFE in se nadaljevalo do leta 2100.
(vir: Fig. 3 – https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41467-025-63784-6/MediaObjects/41467_2025_63784_Fig3_HTML.png?as=webp).
a Prostorska porazdelitev skupne izpostavljenosti prebivalstva pri ToFE DZD v globalnih regijah, ki so nagnjene k DZD. Barvna lestvica prikazuje skupno prebivalstvo (mestno in podeželsko), ki je izpostavljeno, ko se DZD prvič pojavi v vsaki mrežni celici.
b Globalna porazdelitev stopnje globalnega segrevanja (GWL, v °C nad predindustrijsko stopnjo), ki ustreza ToFE DZD, kar omogoča vpogled v stopnje segrevanja, povezane z nastankom dogodkov DZD.
c Krožni diagram, ki prikazuje izpostavljenost podeželskega, mestnega in celotnega prebivalstva DZD na ToFE v obdobju od 1900 do 2100.
d Regionalna porazdelitev podeželskega, mestnega in celotnega prebivalstva, prizadetega zaradi DZD, izračunana kot vsota izpostavljenega podeželskega, mestnega in celotnega prebivalstva znotraj vsakega regionalnega žarišča (označeno s črno škatlo v a) na njihovem ToFE.
e Porazdelitev izpostavljenosti prebivalstva glede na GWL na ToFE.
Radarski grafi c–e poudarjajo relativni prispevek podeželskega in mestnega prebivalstva k celotni izpostavljenosti, pri čemer izpostavljajo razlike v ranljivosti in izpostavljenosti v različnih časovnih obdobjih in regijah.
(vir: Fig. 4 – https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41467-025-63784-6/MediaObjects/41467_2025_63784_Fig4_HTML.png?as=webp).
