Penduduk Cape Town mengantri untuk mendapatkan air karena keran hampir mengering pada 2018. Gambar Morgana Wingard / Getty

Dunia menyaksikan dengan rasa takut pada tahun 2018 ketika Cape Town, Afrika Selatan, menghitung hari sampai kota itu kehabisan air. Permukaan reservoir di kawasan itu mengering di tengah kekeringan terburuk yang pernah tercatat, dan penghitungan mundur publik adalah permohonan bantuan.

Dengan memotong secara drastis penggunaan air mereka, penduduk dan petani Cape Town dapat melakukannya tekan kembali "Day Zero" sampai hujan datang, tetapi panggilan terakhir menunjukkan betapa gentingnya keamanan air. California juga menghadapi pembatasan air yang parah selama ini kekeringan multi-tahun. Dan kota Meksiko sekarang menghadapi pembatasan air setelah setahun dengan sedikit hujan.

Ada kekhawatiran yang berkembang bahwa banyak wilayah di dunia akan menghadapi krisis air seperti ini dalam beberapa dekade mendatang karena kenaikan suhu memperburuk kondisi kekeringan.

Untuk memahami risiko ke depan, diperlukan melihat seluruh lanskap penyimpanan air terestrial - tidak hanya sungai, tetapi juga air yang tersimpan di tanah, air tanah, tumpukan salju, kanopi hutan, lahan basah, danau, dan waduk.

Kami mempelajari perubahan dalam siklus air terestrial sebagai insinyur dan ahli hidrologi. Dalam studi baru diterbitkan 11 Januari, kami dan tim kolega dari universitas dan institut di seluruh dunia menunjukkan untuk pertama kalinya bagaimana perubahan iklim kemungkinan besar akan mempengaruhi ketersediaan air di darat dari semua sumber penyimpanan air selama abad ini.

Kami menemukan bahwa jumlah penyimpanan air terestrial ini semakin menurun di dua pertiga daratan di planet ini. Dampak terburuk akan terjadi di wilayah Belahan Bumi Selatan di mana kelangkaan air sudah mengancam ketahanan pangan dan menyebabkan migrasi dan konflik manusia. Secara global, satu dari 12 orang dapat menghadapi kekeringan ekstrim terkait dengan penyimpanan air setiap tahun pada akhir abad ini, dibandingkan dengan rata-rata sekitar satu dari 33 pada akhir abad ke-20.

Temuan ini berimplikasi pada ketersediaan air, tidak hanya untuk kebutuhan manusia, tetapi juga untuk pohon, tanaman, dan keberlanjutan pertanian.

Dimana resikonya paling tinggi

Air yang menjaga tanah tetap sehat, tanaman tumbuh dan kebutuhan manusia terpenuhi berasal dari berbagai sumber. Salju gunung dan aliran air hujan yang mempengaruhi pasokan air masyarakat. Kandungan air tanah secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Sumber daya air tanah sangat penting untuk persediaan air minum dan produktivitas tanaman di daerah irigasi.

Meskipun studi sering hanya berfokus pada aliran sungai sebagai indikator ketersediaan air dan kekeringan, studi kami memberikan gambaran holistik tentang perubahan total air yang tersedia di darat. Hal ini memungkinkan kami untuk menangkap nuansa, seperti kemampuan hutan untuk mengambil air dari sumber air tanah dalam selama bertahun-tahun ketika permukaan tanah bagian atas lebih kering.

Penurunan yang kami temukan dalam penyimpanan air darat sangat mengkhawatirkan di lembah Sungai Amazon, Australia, Afrika bagian selatan, wilayah Mediterania dan bagian dari Amerika Serikat. Di wilayah ini, curah hujan diperkirakan akan menurun tajam dengan adanya perubahan iklim, dan peningkatan suhu akan meningkatkan penguapan. Pada saat yang sama, beberapa daerah lain akan menjadi lebih basah, a Proses sudah terlihat hari ini.

Peta tersebut menunjukkan proyeksi perubahan dalam penyimpanan air terestrial pada akhir abad ke-21, dibandingkan dengan rata-rata 1975-2005, di bawah skenario kisaran menengah untuk pemanasan global. Sebuah rangkaian kuning ke oranye sampai merah tua mencerminkan semakin parahnya kehilangan air yang tersimpan; hijau kebiruan sampai biru tua mencerminkan peningkatan jumlah air yang tersimpan. Yadu Pokhrel, dkk, Nature Climate Change, 2021, CC BY-ND

Penemuan kami untuk lembah Amazon menambah perdebatan lama tentang nasib hutan hujan di dunia yang lebih hangat. Banyak studi yang menggunakan proyeksi model iklim telah memperingatkan kematian hutan yang meluas di masa depan karena lebih sedikit curah hujan dan suhu yang lebih hangat panas yang lebih tinggi dan stres kelembaban dikombinasikan dengan kebakaran hutan.

Dalam studi sebelumnya, kami menemukan bahwa hutan hujan yang berakar dalam mungkin lebih tahan terhadap kekeringan jangka pendek daripada yang terlihat karena mereka dapat menyadap air yang tersimpan di tanah yang lebih dalam di tanah yang tidak dipertimbangkan dalam proyeksi model iklim pada umumnya. Namun, temuan baru kami, dengan menggunakan beberapa model, menunjukkan bahwa penurunan total penyimpanan air, termasuk simpanan air tanah dalam, dapat menyebabkan lebih banyak kekurangan air selama musim kemarau ketika pohon paling membutuhkan air yang ditampung dan memperburuk kekeringan di masa depan. Semua melemahkan ketahanan hutan hujan.

Cara baru untuk menghadapi kekeringan

Studi kami juga memberikan perspektif baru tentang kekeringan di masa depan.

Ada berbagai jenis kekeringan. Kekeringan meteorologi disebabkan oleh kurangnya curah hujan. Kekeringan pertanian disebabkan oleh kekurangan air di tanah. Kekeringan hidrologi melibatkan kekurangan air di sungai dan air tanah. Kami memberikan perspektif baru tentang kekeringan dengan melihat total penyimpanan air.

Air di lingkungan. UK Met Office

Kami menemukan bahwa kekeringan sedang hingga parah yang melibatkan penyimpanan air akan meningkat hingga pertengahan abad ke-21 dan kemudian tetap stabil di bawah skenario masa depan di mana negara-negara mengurangi emisi mereka, tetapi kekeringan penyimpanan air yang ekstrem hingga luar biasa dapat terus meningkat hingga akhir abad ini. .

Hal itu selanjutnya akan mengancam ketersediaan air di wilayah yang penampungan airnya diproyeksikan menurun.

Perubahan didorong oleh pemanasan global

Penurunan penyimpanan air dan peningkatan kekeringan di masa depan ini terutama didorong oleh perubahan iklim, bukan kegiatan pengelolaan air tanah seperti irigasi dan pemompaan air tanah. Ini menjadi jelas ketika kami memeriksa simulasi tentang seperti apa masa depan jika kondisi iklim tidak berubah dari zaman praindustri. Tanpa peningkatan emisi gas rumah kaca, penyimpanan air terestrial secara umum akan tetap stabil di sebagian besar wilayah.

Jika peningkatan penggunaan air tanah di masa depan untuk irigasi dan kebutuhan lain juga dipertimbangkan, pengurangan proyeksi penyimpanan air dan peningkatan kekeringan bisa menjadi lebih parah.

tentang Penulis

Yadu Pokhrel, Profesor Madya Teknik Sipil dan Lingkungan, Michigan State University

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

Kawanan Manusia: Bagaimana Masyarakat Kita Bangkit, Berkembang, dan Jatuh

oleh Mark W. Moffett
Jika seekor simpanse berkelana ke wilayah kelompok yang berbeda, hampir dipastikan akan dibunuh. Tetapi seorang warga New York bisa terbang ke Los Angeles - atau Kalimantan - dengan sedikit ketakutan. Para psikolog telah melakukan sedikit hal untuk menjelaskan hal ini: selama bertahun-tahun, mereka berpendapat bahwa biologi kita menempatkan batas atas yang sulit - tentang orang-orang 150 - pada ukuran kelompok sosial kita. Tetapi masyarakat manusia sebenarnya jauh lebih besar. Bagaimana kita mengatur - pada umumnya - untuk rukun satu sama lain? Dalam buku yang menghancurkan paradigma ini, ahli biologi Mark W. Moffett memanfaatkan temuan dalam psikologi, sosiologi dan antropologi untuk menjelaskan adaptasi sosial yang mengikat masyarakat. Dia mengeksplorasi bagaimana ketegangan antara identitas dan anonimitas menentukan bagaimana masyarakat berkembang, berfungsi, dan gagal. Melampaui Senjata, Kuman, dan Baja serta Sapiens, Kawanan Manusia mengungkapkan bagaimana umat manusia menciptakan peradaban luas dengan kompleksitas yang tak tertandingi - dan apa yang diperlukan untuk mempertahankannya.   Tersedia di Amazon

Lingkungan: Ilmu di Balik Cerita

oleh Jay H. Withgott, Matthew Laposata
Lingkungan: Ilmu di balik Cerita adalah penjual terbaik untuk kursus pengantar ilmu lingkungan yang dikenal dengan gaya narasinya yang ramah siswa, pengintegrasian kisah nyata dan studi kasus, dan presentasi sains dan penelitian terbaru. Itu 6th Edition fitur peluang baru untuk membantu siswa melihat hubungan antara studi kasus terintegrasi dan sains di setiap bab, dan memberi mereka kesempatan untuk menerapkan proses ilmiah untuk masalah lingkungan. Tersedia di Amazon

Feasible Planet: Panduan untuk kehidupan yang lebih berkelanjutan

oleh Ken Kroes
Apakah Anda prihatin dengan keadaan planet kita dan berharap bahwa pemerintah dan perusahaan akan menemukan cara hidup yang berkelanjutan? Jika Anda tidak memikirkannya terlalu keras, itu mungkin berhasil, tetapi apakah akan berhasil? Dibiarkan sendiri, dengan pendorong popularitas dan keuntungan, saya tidak terlalu yakin itu akan terjadi. Bagian yang hilang dari persamaan ini adalah Anda dan saya. Individu yang percaya bahwa perusahaan dan pemerintah dapat bekerja lebih baik. Individu yang percaya bahwa melalui tindakan, kita dapat membeli lebih banyak waktu untuk mengembangkan dan menerapkan solusi untuk masalah kritis kita. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.