En sen eftermiddagssikt över Colorado River i Marble Canyon som ser uppströms från Navajo Bridge, nära Lees Ferry, Arizona Credit:Stewart Tomlinson/U.S. Geologisk undersökning
Uppvärmningen på 2000-talet minskade floderna i Colorado River med minst 0,5 miljoner tunnland, ungefär mängden vatten som används av 2 miljoner människor under ett år, enligt ny forskning från University of Arizona och Colorado State University.
Forskningen är den första att kvantifiera de olika effekterna av temperatur och nederbörd på senaste floden i Colorado River, sa författarna Bradley Udall från CSU och Jonathan Overpeck från UA.
"Detta papper är det första som visar den stora roll som uppvärmningstemperaturer spelar för att minska floderna i Colorado River, sa Overpeck, UA Regents professor i geovetenskap och i hydrologi och atmosfäriska vetenskaper och chef för UA Institute of the Environment.
Från 2000-2014, flodens flöden minskade till endast 81 procent av 1900-talets genomsnitt, en minskning med cirka 2,9 miljoner tunnland vatten per år. En tunnland vatten kommer att tjäna en familj på fyra i ett år, enligt U.S. Bureau of Reclamation.
Från en sjättedel till hälften av 2000-talets minskning av flödet kan hänföras till de högre temperaturerna sedan 2000, rapportera Udall och Overpeck. Deras analys visar att temperaturen fortsätter att öka med klimatförändringarna, Colorado River flöden kommer att fortsätta minska.
Nuvarande modeller för klimatförändringar indikerar att temperaturen kommer att öka så länge människor fortsätter att släppa ut växthusgaser till atmosfären, men prognoserna för framtida nederbörd är mycket mindre säkra.
Fyrtio miljoner människor förlitar sig på Colorado River för vatten, enligt U.S. Bureau of Reclamation. Floden levererar vatten till sju väststater i USA plus de mexikanska delstaterna Sonora och Baja California.
Udall, en senior vatten- och klimatforskare/forskare vid CSU:s Colorado Water Institute, sa, "Framtiden för Colorado River är mycket mindre rosig än vad andra bedömningar nyligen har skildrat. Ett tydligt budskap till vattenförvaltare är att de måste planera för betydligt lägre flodflöden."
Studiens resultat, han sa, "ge en nykter blick på framtida floder i Colorado River."
Colorado River Basin har varit i en torka sedan 2000. Tidigare forskning har visat att regionens risk för en megatork - en som varar mer än 20 år - stiger när temperaturen stiger.
Overpeck sa, "Vi är de första som påstår att uppvärmning ensam kan orsaka att Colorado River flöden minskar med 30 procent i mitten av århundradet och över 50 procent i slutet av seklet om utsläppen av växthusgaser fortsätter oförminskat."
Papperet av Udall och Overpeck, "2100 -talets Colorado River heta torka och konsekvenser för framtiden, "gick online den 17 februari i tidskriften American Geophysical Union Vattenresursforskning . Colorado Water Institute, Nationella vetenskapsfonden, National Oceanic and Atmospheric Administration och U.S. Geological Survey finansierade forskningen.
US Bureau of Reclamation uppskattar det årliga naturliga övre floden Colorado River baserat på data som registrerats från strömningar vid Lees Ferry. På den platsen, Colorado River strömflöde reflekterar vatten som har runnit ut från det övre bassängen, som inkluderar Colorado, Wyoming, Utah och New Mexico. Upphovsman:U.S. Geological Survey
Teamet började sin undersökning eftersom Udall fick veta att de senaste Colorado -flödena var lägre än cheferna förväntade sig med tanke på mängden nederbörd. De två forskarna ville ge vattenförvaltare inblick i hur framtida prognoser av temperatur och nederbörd för Colorado River Basin skulle påverka flodens flöden.
Udall och Overpeck började med att titta på torkåren 2000-2014. Cirka 85 procent av flodens flöde härstammar från nederbörd i Upper Basin - den del av floden som dränerar delar av Wyoming, Utah, Colorado och New Mexico. Teamet hittade under 2000-2014, temperaturen i flodens övre bassäng var 1,6 grader F (0,9 C) högre än genomsnittet för de tidigare 105 åren.
För att se hur ökade temperaturer kan bidra till de minskningar av flodens flöde som har observerats sedan 2000, Udall och Overpeck granskade och syntetiserade 25 års forskning om hur klimat och klimatförändringar har och kommer att påverka regionen och hur temperatur och nederbörd påverkar flodens flöden.
Vattenförlusten ökar när temperaturen stiger eftersom växter använder mer vatten, och högre temperaturer ökar förångningsförlusten från marken och från vattenytan och förlänger växtsäsongen.
I tidigare forskning har Overpeck och andra kollegor visade nuvarande klimatmodeller som simulerade 1900-talets förhållanden bra, men modellerna kan inte simulera de 20- till 60-åriga megadroughts som man vet har inträffat tidigare. Dessutom, många av dessa modeller återgav inte den nuvarande torka.
Dessa forskare och andra föreslår att risken för en multidekadal torka i sydväst under 2000 -talet är mycket högre än klimatmodeller anger och att när temperaturen stiger, risken för en sådan torka ökar.
Udall sa, "En megadroge under det här århundradet kommer att kasta alla våra driftsregler ut genom fönstret."
Udall och Overpeck fann att alla nuvarande klimatmodeller är överens om att temperaturen i Colorado River Basin kommer att fortsätta stiga om inte utsläppen av växthusgaser begränsas. Dock, modellernas förutsägelser om framtida nederbörd i bassängen har mycket mer osäkerhet.
Overpeck sa, "Även om nederbörden ökar, vårt arbete indikerar att det sannolikt kommer att finnas torkaperioder så länge som flera decennier då nederbörd fortfarande kommer att falla under det normala. "
Den nya studien antyder att Colorado River -flöden kommer att fortsätta minska.
Udall sa, "Jag blev förvånad över i vilken utsträckning de osäkra nederbördsaspekterna av de aktuella prognoserna dolde de temperaturinducerade flödesminskningarna."
US Bureau of Reclamation tappar temperatur och nederbörd tillsammans i sina projektioner av floden Colorado River, han sa.
"Nuvarande planering understryker utmaningen som klimatförändringarna ställer för vattenförsörjningen i det amerikanska sydvästra, "Udall sa." Mitt mål är att hjälpa vattenförvaltare att införliva denna information i sina långsiktiga planeringsinsatser. "