Om den globala temperaturen fortsätter att stiga, nederbörd kommer alltmer att bli ett odjur av extremer:långa torrperioder här, farliga översvämningar där – och på vissa ställen, intensiv vattenbrist. Redan 2025, Världshälsoorganisationen uppskattar att hälften av världens befolkning kommer att bo i vattenstressade områden.

"Nerbörden är någonstans mellan vackert och besvärande, " sa hydrologen Steven Gorelick, chef för Global Freshwater Initiative vid Stanfords Woods Institute for the Environment. "Det är inget man dricker direkt." Så när vattentillgången blir kort, det är ofta en långsam katastrof, med effekter som ackumuleras – och dröjer kvar – i åratal tills nederbörden verkar återgå till det normala. Som ett resultat, Gorelick sa, "Det finns ett mycket kort minne av den senaste torkan."

Även om brist på rent dricksvatten är det mest omedelbara hotet mot människors hälsa, vattenbrist kan få långtgående konsekvenser. Minskade flöden i floder och vattendrag kan öka koncentrationen av skadliga föroreningar. Forskare inklusive Rosemary Knight och Scott Fendorf vid Stanford's School of Earth, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) har visat att överbeskattade akviferer på vissa ställen kan bli mer sårbara för kontaminering. När vattendragen blir torra, djur kan söka dricksvatten från platser där människor bor, öka sannolikheten för kontakt mellan människor med vilda djur och alla sjukdomsbärande insekter som de är värd för. Torka kan också öka risken för skogsbränder och dammstormar som kan leda till irritation av lungor och luftvägar.

Mer direkt, när människor inte kan få tillräckligt med vatten för sanitet och handtvätt, sjukdomar i luftvägarna och mag-tarmkanalen tenderar att spridas lättare. Livsmedelssäkerheten kan påverkas, också:När jordar torkar ut och blir komprimerade, det är mer sannolikt att regn kommer att rinna av ytan och transportera föroreningar till grödor istället för att blöta ner i marken.

Som ett sätt att utforska den framtida risken för vattenbrist i en komplex miljö, Gorelick och hans kollegor har gjort en fallstudie av Jordan, en av de mest vattenfattiga nationerna i världen. Nederbördsminskningar orsakade av klimatförändringar förväntas förvärras av historiskt begränsade vattenresurser och en explosiv befolkningstillväxt som avbryts av flyktingströmmar. Vad mer, flöden i en av landets viktigaste sötvattenresurser – floden Yarmouk-Jordan – har minskat som ett resultat av dammbygget och har också påverkats av konfliktdrivna markanvändningsförändringar i Syrien.

Teamet analyserade data som samlats in genom fjärranalys och statliga undersökningar och utvecklade datorsimuleringar av hydrologiska processer under olika scenarier. Resultaten visade att, med undantag för betydande minskningar av globala växthusgasutsläpp, nederbörden i Jordanien kommer att minska med 30 procent och förekomsten av torka kommer att tredubblas till år 2100. Teamet räknade också med nederbörd under ett scenario där utsläppen börjar minska under de kommande decennierna, ungefär i enlighet med målen i Paris klimatavtal 2015. Även under detta optimistiska scenario, Jordanien kommer sannolikt att uppleva mer frekventa och längre torkar av måttlig svårighet år 2100. "Vi vet inte hur illa dessa effekter av klimatförändringar kommer att bli eller hur stor befolkningen kommer att växa, sa Gorelick, Cyrus Fisher Tolman professor vid Stanford Earth. "Men det verkar för oss att Jordans sötvattenframtid är ganska dyster."

Gruppen redogjorde också för konflikt- och policyscenarier och för faktorer som sträcker sig från korruption till mängden vatten som behövs för att bevara miljön. Utifrån det har gruppen kunnat lyfta fram det komplexa nätet av frågor som bidrar till vattenbrist i en värmande värld, både i Jordanien och långt bortom. "De grundläggande hydrologiska processmodellerna är på plats, "Sade Gorelick. "De saker som är svårare att förutse är samhällets anpassningar till sötvattenstress."