Vattenområden kanaliserar vatten från vattendrag till hav, och mer än 450 miljarder dollar i mat, tillverkade varor och andra ekonomiska faktorer beror på dem, enligt Naturvårdsverket. Vattenområden är också avgörande för hälsan hos omgivande ekosystem och samhällen. Nu, forskare från University of Missouri har funnit att klimatförändringar och stadsutveckling, när du arbetar i tandem, kan få djupgående effekter på vattendelarna i mitten av århundradet.

"I vissa fall, effekterna av stadsutveckling och klimatförändringar på hydrologiska förhållanden kan intensifieras när båda stressfaktorerna beaktas, "sa Michael Sunde, en forskare vid MU:s naturresursskola. "På våren, till exempel, vi fann att båda faktorerna kan öka avrinningen, som, i tur och ordning, kan skicka fler föroreningar till strömmar, öka erosionen och orsaka allvarligare översvämningar. "

Sunde (uttalas "Soond") och hans kollegor använde flera modeller, inklusive byte av markskydd, hydrologiska och klimatmodellprognoser för att identifiera potentiella förändringar i en Missouri vattendelare för mitten av 2000-talet. Individuellt, ökad urbanisering och klimatförändringar visade sig ha olika effekter på vattendelen. Forskare fann att stadsutveckling sannolikt kommer att öka avrinningen och begränsa mängden vatten som absorberas i marken som grundvatten. Avdunstning av vatten från mark och andra ytor och förbrukande vattenanvändning av växter förväntas också minska på grund av urbanisering. Omvänt, förväntade temperaturökningar och förändrade nederbördsmönster skulle orsaka minskningar av avrinning och ökad avdunstning och anläggningstranspiration. Dock, klimatpåverkan visade sig variera kraftigt, beroende på säsong och riktning av nederbörd förändringar projiceras av klimatmodeller. Till exempel, vinternedbörd kan minska nästan 20%, medan våren kunde se en ökning med cirka 8%.

Under omständigheter då klimat och urbanisering visade sig ha liknande effekter på vattendelen, den resulterande sammansatta effekten kan ge mer allvarliga förändringar. Forskare förutspådde att i mitten av århundradet våravrinning kan se en ökning med mer än 28 procent. I kombination med mer avdunstning under varmare temperaturer, detta sammanflöde av förändringar skulle resultera i mindre grundvatten, som är en livsviktig naturresurs i torka och för närvarande utgör cirka 20 procent av världens tillgång till färskvatten. På samma gång, risken för översvämningar, erosion och spridning av föroreningar skulle öka.

"Förändringar i den hydrologiska balansen kan ha viktiga konsekvenser för hälsan i vattendelade ekosystem och det omgivande samhället, "Sunde sa." Ökad avrinning kan leverera fler föroreningar i bäckar och destabilisera livsmiljöer genom erosion. Dessutom, om vi övergår till mer avrinningsdominerade system med minskad långsiktig vattenförsörjning, det kan ha skadliga effekter för växten, djur och mänskliga samhällen i dessa vattendelar. "

Sunde sa att fynden mestadels är specifika för vattendelare i Midwestern -regionen. Fortfarande, studien belyser de potentiella riskerna för urbanisering och klimatförändringar som ökar samtidigt under de närmaste decennierna. Ytterligare forskning behövs för att förstå hur dessa faktorer påverkar andra typer av vattendrag i andra regioner, och studien presenterar ett tillvägagångssätt som kan användas någon annanstans.

Studien, "En integrerad modelleringsmetod för uppskattning av hydrologiska reaktioner på framtida urbanisering och klimatförändringar i en blandad midwestern vattendelare, "publicerades i Journal of Environmental Management .