Värme, torra förhållanden, och de resulterande låga flödena i floder och sjöar präglade sommarmånaderna 2003, 2015 och 2018 i Europa. En annan lågflödesperiod ligger på korten för sommaren 2020. Forskare från Freiburgs universitet, samarbetar med universiteten i Trier och Oslo, Norge, har presenterat en ny metod som kan hjälpa forskare att berätta mer exakt hur sårbara floder är för torka. Deras resultat publiceras i tidskriften Hydrology and Earth System Sciences.

"Vi ser att olika floder reagerar väldigt olika på brist på nederbörd, "säger författaren till studien, Dr Michael Stölzle från Environmental Hydrosystems vid University of Freiburg. Hjärtat i den nyutvecklade metoden är en filteralgoritm som delar strömflödet i snabbare och långsammare komponenter. Om ett upptagningsområde domineras av snabba komponenter och ytavrinning, upptagningsområdet är ofta mindre kapabelt att lagra vatten och är därför mer beroende av regelbundet regn - och är därmed mindre motståndskraftigt mot torka. Om, å andra sidan, de flesta avrinningskomponenterna är långsammare - till exempel från snösmältning eller stora grundvattenreservoarer, floderna kommer att ha ett längre stabilt strömflöde även under långa torrperioder. Med hjälp av filtret, forskare kan också avgöra efter hur många dagar en snabbare avrinningskomponent slutar bidra väsentligt till flodernas totala flöde.

"Att filtrera strömflödessignalen är ingen ny idé, säger Stölzle, "men det separerades ofta bara i en snabb och en långsammare komponent." I den här studien, hydrologerna förfinade de befintliga filtren för att identifiera tre eller fyra strömningskomponenter med olika förseningar. Detta visade att alpina regioner, till exempel, inte bara ha snösmältning på sommaren som dominerande komponent, men har också mycket stabila avrinningsförhållanden på vintern. "Av detta drar vi slutsatsen att även i branta alpina områden kan det finnas viktiga lagringar under marken som kan säkerställa kontinuerlig avrinning nedströms, säger Stölzle.

Studien använde strömningsdata från områden i Baden-Württemberg och Schweiz. Eftersom endast strömningsdata krävs för den nya metoden, den kan i princip tillämpas över hela världen och kan också användas för vattenhantering. Forskarna föreslår att man använder metoden på andra variabler som grundvattennivåer eller använder den för att separera glaciär- och snösmältkomponenter.

"I Baden-Württemberg, denna metod kan i framtiden hjälpa oss att bättre förstå hur känsligt ett upptagningsområde är för torka, "Stölzle förklarar." En aktuell undersökning bland de lägre vattenmyndigheterna har visat att både bevattningsbehovet och ansökningar om vattenanvändning sannolikt kommer att öka i framtiden. "