Brewster-glaciären i Nya Zeelands södra alper förlorade 13 miljoner kubikmeter is mellan mars 2016 och mars 2019 – nästan motsvarande det grundläggande dricksvattenbehovet för alla nyzeeländare under den tiden.

Samtidigt, säsongsbetonade ytterligheter för Auckland – Nya Zeelands största stad – svängde från den blötaste hösten någonsin till en av de allvarligaste flersäsongs torkarna.

Vatten är utan tvekan den mest värdefulla resursen i Nya Zeeland. Dessa kontrasterande extrema händelser i två mycket olika regioner belyser den avgörande betydelsen av långsiktiga observationer när vi står inför utmaningar med vattensäkerhet.

Vatten extremer

2017 blev den blötaste hösten någonsin för Auckland när en "atmosfärisk flod" dränkte staden i flera dagar. Inom en månad, ex-tropiska cykloner dumpade ännu mer extrem nederbörd.

Exceptionellt hög höstnederbörd (mer än 200 % högre än normalt för många platser) under 2017 mättade jordar och orsakade många snedsteg. Sediment hindrade vattenrening för regionala reservoarer som står för cirka 75 % av stadens vattenförsörjning.

Snabbspolning framåt till 2019, när en av de mest betydande flersäsongs torkarna sedan början av 1900-talet började utspela sig. Fyra platser i Auckland som vi övervakar visar att det var den torraste sommaren i nyare minne. Torkan har fortsatt, och vattenrestriktioner finns för närvarande.

Den stora våta kontra den stora torra i Auckland med bara tre års mellanrum ger oss en smak av Nya Zeelands vattenframtid - en högre sannolikhet för mer frekventa vattenextremer med starkare effekter.

Krympande is

De södra alperna berättar en annan historia som härrör från extrema klimat, där de senaste förändringarna har varit snabba, utbredd och exceptionell. National Institute of Water and Atmosphere slutet av sommarens snölinjeuppdrag – som har pågått nästan obrutet sedan 1970-talet – tillhandahåller värdefulla "tidskapslar" av glaciärer och snölinjer genom ett föränderligt klimat.

Den långsiktiga permanenta snölinjen – gränsen mellan exponerad glaciäris och nyligen snö – måste ligga under bergstoppen för att en glaciär ska existera. Den marina värmeböljan i Tasmanhavet 2018 drev snölinjer från toppen av många toppar. Sedan, 2019 producerade en andra marin värmebölja runt norra Nya Zeeland. Vissa små glaciärer ådrog sig så mycket skada under dessa extrema år att de nu är på väg mot utrotning.

Som om detta inte vore nog, aska och damm från australiensiska skogsbränder täckte södra alpernas glaciärer under sommaren 2020 och ökade potentialen för säsongsbetonad smältning.

Nya fotogrammetritekniker som producerar digitala höjdmodeller med årliga glaciärfoton hjälper till att definiera effekterna från extrema år som de tre senaste. Vi utökar dessa tekniker till vårt historiska bildarkiv för att konstruera en 4-D vision av isvolym, vilket för oss närmare att kvantifiera vattenvolymförlust och vinst för enskilda glaciärer.

Den senaste isförlusten från Brewster Glacier är bara en liten del av den frusna vattenvolymen som lagras i Nya Zeelands södra alper. Sedan den första glaciärundersökningen i Nya Zeeland i slutet av 1970-talet, det har funnits en långsiktig trend med glacial reträtt genom klimatuppvärmning.

Södra alpernas glaciärer beräknas ha förlorat mer än 30 % av sin volym – cirka 16 miljarder kubikmeter is, eller motsvarande cirka 200 liter om dagen för varje nyzeeländare över 40 år.

Medan vattenförlust från försvinnande glaciärer är djupt oroande, det är en påminnelse om att mer allvarliga och omedelbara bekymmer kan uppstå från långa och intensiva säsongsbetonade torkar och förändringar av floder i en uppvärmning värld.

Tidigare och nuvarande observationer hjälper till att förbereda sig för framtiden

Långsiktiga miljöobservationer hjälper till att informera nationell vattensäkerhetspolicy och vattenresursförvaltning. Våra observationer stöder också väderprognoser, säsongsbetonade klimatförutsägelser och klimatförändringsprognoser som täcker ett spektrum av förvarningar för extremt väder och klimatpåverkan.

Vi måste öka miljöobservationer, men att göra och arkivera dem kan vara kostsamt och svårt. Globalt stöd för deras långsiktiga förvaltarskap när de väl är samlade är också i fara. Som ett resultat, små länder som Nya Zeeland står inför svåra val om vilka observationer som ska göras, vilka webbplatser de kommer från, och hur de fortsätter.

Bland de många covid-19-meddelandena fanns en ökning av finansieringen för nationellt betydande databaser och samlingar. Detta lyft är en välkommen signal för att upprätthålla värdefulla vetenskapliga resurser, inklusive miljöobservationer, för kommande generationer.

Men fortlöpande stöd behövs för att minska utslitningen av vår omfattande bevisbas. Det skulle vara ännu mer riskabelt att överge långsiktiga vatten- och klimatobservationer, och helt enkelt flyga blind in i en osäker framtid.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.