Бразилія є домом для одних з найбільших у світі водоносних горизонтів, проте багато з цих підземних водних запасів, які забезпечують 55% води в країні, настільки скоротилися за останні 25 років, що їм загрожує незворотне пошкодження. Нові дослідження припускають, що таке виснаження підземних вод спричинене посухою, збільшенням випаровування води через зміну клімату та відкачуванням для споживання людиною.
Зменшення запасів підземних вод, ймовірно, не призведе до скорочення загального обсягу сільськогосподарського виробництва в найближчі 10-20 років. “Занепокоєння викликає те, що станеться, якщо ці тенденції зберігатимуться протягом кількох десятиліть”, – сказав автор дослідження Августо Гетірана, дослідник Лабораторії гідрологічних наук Центру космічних польотів імені Годдарда NASA. “Бразилія є однією з головних житниць світу, тому її водний баланс має наслідки далеко за межами країни”.
Чітка географічна контрастність
Бразилія володіє найбільшими у світі відновлюваними запасами прісної води за країною, переважно завдяки басейну річки Амазонки та її екосистемі тропічних лісів. Однак, порівняно з такими країнами, як США та Індія, які мають тисячі пунктів вимірювання підземних вод, мережа моніторингових свердловин у Бразилії надзвичайно розріджена. Тому для дослідження Гетірана та його колеги використали моделі штучного інтелекту (ШІ) для заповнення прогалин у даних.
Дослідники ввели в моделі дані з 398 моніторингових свердловин, супутникові дані, що показують незначні зміни гравітації внаслідок змін рівня підземних вод, а також інформацію про геологію та земний покрив у різних районах, серед інших наборів даних. ШІ реконструював щомісячні зміни рівня підземних вод з 2002 по 2023 рік для різних водоносних горизонтів у Бразилії з роздільною здатністю близько 6 миль (10 кілометрів), розповів Гетірана.
Результати, опубліковані 3 червня в журналі Science Advances, показали серйозні, стійкі втрати підземних вод у частинах центральної, північно-східної та південно-східної Бразилії, включаючи частини басейнів річок Сан-Франсіску, Парана, Південно-Східного Атлантичного та Східного Атлантичного басейнів, які разом охоплюють 760 000 квадратних миль (1,97 мільйона квадратних кілометрів) або близько 23% території Бразилії.
Зміна клімату – винуватець
“Посухи стають тривалішими та інтенсивнішими в Бразилії, і це впливає на більшу частину країни, особливо на центральні та північно-східні регіони”, – сказав Томаселла. Жорсткіші посухи зменшують поповнення підземних вод і створюють вищий попит на воду, що означає, що люди видобувають більше з водоносних горизонтів під час посушливих періодів. “Ось чому вплив у зрошуваних районах набагато вищий”, – зазначив він.
Ризики для ланцюгів постачання
Фермери, ймовірно, адаптуватимуться до зменшення запасів води, переходячи від культур, що потребують багато води, таких як соя, до менш спраглих, таких як кукурудза та пшениця, сказав Томаселла. Деякі можуть робити це під час сухого сезону, щоб заощадити воду, як це вже поширено в регіонах, як-от північна Парана, що мають систему “подвійного врожаю”. Але якщо поточні ринкові умови збережуться, рішення фермерів щодо того, що вирощувати, зрештою залежатимуть від того, скільки грошей вони зможуть заробити на культурах, покриваючи додаткові витрати на зрошення, зазначив він.
Країни, які залежать від імпорту продовольства з Бразилії, можуть зазнати перебоїв у постачанні, але масштаби цих перебоїв важко передбачити. Найбільш вразливою країною, ймовірно, є Китай, оскільки він імпортує близько 80% своєї сої з Бразилії, сказав Гетірана. США та Європа можуть відчути зменшення імпорту кави, цукру та апельсинів, тоді як Азія та Близький Схід можуть постраждати від поставок бавовни та кукурудзи, додав він.
За умови збереження ринкових умов, малоймовірно, що виробництво бразильської яловичини зменшиться, оскільки попит на яловичину дуже високий, зазначив Томаселла. Якщо на те пішло, сказав він, виробництво яловичини зростатиме, оскільки бразильські фермери ще не досягли максимальної кількості худоби на акр пасовища. Однак худоба виділяє величезну кількість метану, потужного парникового газу, додав він.