Анализ более чем 40-летних проб воды, хранящихся в экспериментальном лесу Хаббард-Брук (HBEF) в Нью-Гэмпшире, рассказывает яркую историю о том, как изменились источники осадков. С годами резко увеличилось, особенно зимой, количество воды, берущей начало далеко на севере.«В более поздние годы мы увидели больше воды, образовавшейся в результате испарения Арктики и Северной Атлантики», — сказал Тамир Пунцаг, аспирант Колледжа экологических наук и лесоводства (ESF) SUNY в Сиракузах, штат Нью-Йорк, и ведущий автор исследования.Это исследование стало первым случаем, когда ученые использовали конкретные измерения, чтобы продемонстрировать, как меняются источники воды, особенно на северо-востоке США. «Изменение климата имеет важное отношение к круговороту воды.
Оно выходит за рамки температурного воздействия», — сказал соавтор Майрон Митчелл, биогеохимик / эколог ESF, главный профессор Пунцага. «Это исследование показывает, как изменение климата меняет пространственные структуры и количество осадков — откуда они приходят и где выпадают. Такие эффекты могут резко повлиять на доступность питьевой воды, а также способствовать масштабным наводнениям, которые мы наблюдали в последние годы. . "«Scientific Reports» — это онлайн-журнал от издательства «Nature».
Другими исследователями, участвовавшими в исследовании, были Джон Л. Кэмпбелл, бывший докторант Митчелла, связанный с Северной исследовательской станцией Лесной службы США в Дареме, Нью-Гэмпшир; Эрик С. Кляйн из Университета Аляски в Анкоридже, факультет биологических наук; Джин Э. Ликенс из Института экосистемных исследований Кэри в Миллбруке, Нью-Йорк; и Джеффри М. Велкер, также из Университета Аляски в Анкоридже.Поскольку рекордно высокие температуры в Арктике вызывают резкое уменьшение глубины и покрытия морского льда, арктический вихрь (часто называемый полярным вихрем) стал менее стабильным, иногда проливая холодный воздух на восток Соединенных Штатов, как это произошло в октябре 2015 года. и в феврале 2016 года, когда в районах от Нью-Йорка до Майами наблюдались рекордные холода.
Измененная циркуляция влаги в атмосфере вызывает изменения в глобальном круговороте воды, в результате чего, например, арктические воды выпадают в виде дождя или снега в Нью-Гэмпшире, примерно в 2500 милях к югу.Митчелл сказал, что результаты исследования помогут ученым понять изменения, которые могут повлиять на глобальные водные ресурсы. По данным ООН, поскольку 85 процентов населения мира проживает в самой засушливой половине планеты, а 783 миллиона человек живут без доступа к чистой воде, ученым и политикам жизненно важно понимать, как изменение климата влияет на водные ресурсы.
«Наше исследование помогает нам понять источники дождя и снега и то, как изменились эти осадки. Наше исследование также проливает свет на то, что произойдет с водными ресурсами в будущем», — сказал Митчелл. «Это еще одно явное свидетельство того, что изменение климата происходит, и сегодня мы видим доказательства этого. Если мы собираемся понять, как взаимодействуют вода и температура, важно понимать, как изменение климата, включая изменения в водном цикле, влияет на нас на местном, региональном и глобальном уровнях ".
Пунцаг использовал изотопный анализ (определение структуры атомов, составляющих вещество, такое как вода), чтобы рассказать о путешествиях воды. Вода всегда содержит два атома водорода и один атом кислорода, но ее изотопный состав может варьироваться от одного источника воды к другому. Пунцаг также использовал математические модели, чтобы проследить источники этих водных источников в осадках на HBEF.
Она исследовала образцы, собранные еженедельно с 1968 по 2010 год.