Дожди ушли на север: климат меняет запасы подземных вод
20 000 лет назад дожди лили не там, где сейчас, и все это может повториться.

Во время последнего ледникового периода засушливый сегодня юго-запад США был влажным, а ныне дождливый Тихоокеанский Северо-Запад оставался сухим. Когда температура выросла и ледники отступили, дожди сместились на север — так сформировался современный климат этих регионов.
Новое исследование, опубликованное в издании Science Advances, показывает, что уровень грунтовых вод в этих регионах реагировал по-разному. На Северо-Западе, несмотря на увеличение осадков, глубина залегания вод почти не изменилась, а на Юго-Западе подземные воды резко сократились. Это значит, что водоносные слои Юго-Запада, от которых зависят миллионы людей, могут быть уязвимы к будущим климатическим изменениям.
Согласно климатическим моделям, к концу века Юго-Запад США станет еще суше, а Северо-Запад — более влажным, — говорит Алан Сельцер, ведущий автор исследования из Океанографического института Вудс-Хоул.
Ученые изучили уровень грунтовых вод за период 20 000–11 000 лет назад, когда ледники таяли, а климат резко менялся.
Ледниковый период — это окно в прошлое, которое помогает понять, как подземные воды реагируют на долгие климатические сдвиги, — объясняет Сельцер.
Грунтовые воды — главный источник пресной воды для людей, но из-за изменений климата миллионы колодцев могут пересохнуть. Современные данные охватывают всего пару веков и искажены деятельностью человека. Чтобы заглянуть дальше, ученые проанализировали древние воды из 17 скважин в Вашингтоне и Айдахо. Они измерили изотопы ксенона и криптона — благородных газов, которые помогают определить, на какой глубине была вода тысячи лет назад.
Изотопы ксенона и криптона — разновидности благородных газов, которые по-разному ведут себя в воде в зависимости от глубины. Чем глубже вода, тем сильнее гравитация влияет на распределение этих газов.
Оказалось, что на Северо-Западе уровень грунтовых вод оставался стабильным, несмотря на рост осадков. А вот в Южной Калифорнии, как показало предыдущее исследование Сельцера, водоносные слои резко опустились из-за засухи.
Чтобы проверить результаты, ученые сравнили данные с компьютерной моделью.
Модель дала почти те же цифры, что и изотопный анализ, — говорит Сельцер. — Это доказывает, что даже простые модели могут предсказывать ключевые изменения.
Исследование не только выявило уязвимость подземных вод Юго-Запада, но и показало, как данные древнего климата помогают улучшить прогнозы.
Мы смогли выделить глобальные зоны риска, где в будущем могут возникнуть проблемы с водой, — добавляет соавтор Крис Карнаускас из Университета Колорадо.
Это исследование делает три важных вывода:
- Прогнозирование засух — показывает, как быстро водоносные слои реагируют на климатические сдвиги.
- Планирование водоснабжения — помогает регионам подготовиться к нехватке воды.
- Верификация моделей — подтверждает, что даже упрощенные климатические модели работают.
Реальные последствия:
- Власти засушливых регионов могут начать ограничивать водозабор или искать альтернативные источники.
- Фермеры поймут, где риск потерять воду выше, и скорректируют посевы.
- Ученые смогут точнее предсказывать, какие территории станут непригодными для жизни.
И все же отметим, что исследование опирается на ограниченное число скважин (17) — этого может быть недостаточно для глобальных выводов. Кроме того, метод анализа изотопов ксенона и криптона новый, и его точность требует дополнительной проверки.
Ранее ученые разработали метод хранения чистой воды в водоносных горизонтах.