הפחתת השפעת שינויי האקלים על רמות השוויון החוף

שינויי האקלים מעצבים מחדש סביבות החוף ברחבי העולם, ואחד מהתוצאות המסוכנות ביותר אך מחוספסת הוא הסלינום היציב של מנהלי מים מתוקים השוכנים מתחת לקו החוף.מאגרי תת-קרקעיים אלה מספקים מים, השקיה, והצרכים התעשייתיים של מאות מיליוני אנשים.כפי שרמות הים עולות, מחלחלות לתוך כדור הארץ, ותבניות משמרות, עדינים בין מים מתוקים ומאיימים אלה, מעצימות את רמת האבטחה של מים מסוימת.

מכונאים של סולטווטר אינפורציה

כדי להבין מדוע שינויי האקלים מהווים איום כזה, זה עוזר להבין כיצד קוויפר החוף באופן טבעי מתנגד למים מלוחים של מים טריים, להיות פחות צפופים ממי מלח, צף מעל המים הסולריים הצפופים יותר אשר מתחתיו.באווירה חוף פריזאית, עדשת מים מתוקים או שרביט הים, והממשק בין שני סוגי המים נשמר על ידי כמות של לחץ מים מתוקים, באופן דומה, על פני הים, כאשר יורד ממרחק של לחץ מים מתוקים או ממרחקים, באופן דומה, על פני הים.

היחסים נשלטים על ידי עקרון Ghyben-Herzberg, הקובע כי עבור כל מטר של ראש מים מתוקים מעל פני הים, יש בערך 40 מטר של מים מתוקים מתחת לים לפני אזור המעבר למים מלוחים.זה אומר אפילו עלייה קטנה בגובה ים או ירידה קלה בטבלה המים יכול להוביל לחדירה משמעותית של מים מלוחים אל האזור המתוק.

החלפת אקלים של אקוויפר סלייניזציה

היבטים רבים של שינויי האקלים תורמים להגדלת הסליניות בקוויפר החוף.כל נהג אינטראקציה עם האחרים, יצירת אפקטים מורכבים המזרזים את ההידרדרות של איכות המים.

עליית רמת הים

פלס הים עלה בכ-8-9 אינץ' (21–24 ס"מ) מאז 1880, כאשר שיעור העלייה ל-0.3 אינץ' (3.3 מ"מ) בשנה בעשור האחרון.תחזיות מהפאנל הבין-ממשלתי על שינויי האקלים (IPCC) ו-FLT:0 טריליון האוקיינוסים ו- Aאטמוספירה מינהל (NOAA) מצביעות על עלייה של 1–2 רגל (במרחק של מיסיסיפי) נמוך במיוחד מתחת לתרחישים בינוניים (R) מתחת למים) מתחת למים מתחת ל- 26.63 מטר) מתחת ל- 26.6 מטר).

עליית פני הים אינה פועלת באופן אחיד; גורמים מקומיים כגון תת-קרקעי, קומפקטיות של משקעים, ומיצוי מים קרקעיים יכולים להגביר את ההשפעות שלה.לדוגמה, בעיר החוף של ג'קרטה, אינדונזיה, הן מי הקרקעיים ועלייה בגובה פני הים גרמו למים מלוחים לחדור יותר מ -10 ק"מ ביבשה, מה שחייב את הרשויות לנתק את ההון.

שינויים ב Precipitation ו- Recharge

מודלים אקלים פרויקט כי אזורים רבים החוף יחוו יותר אינטנסיבי אבל פחות תכופים גשם, המוביל לחשים יבשים ארוכים יותר מפורקים כבדים.תבנית זו מפחיתה את הטעינה האפקטיבית של אקוויפרים החוף כי גשם כבד לעתים קרובות מתפוגג במהירות ולא חודר לתוך הקרקע. במהלך בצורת ממושכת, רמות מים קרקעיות יורדות, צמצום ה ⁇ הידראולית המחזיקה בחזרה מים.

בנוסף, עלייה בטמפרטורות מגבירה את התשואות, כלומר יותר מים כי בסתיו אבד לאטמוספירה לפני שהוא יכול לחלחל לתוך אקוויפרים. באזורי החוף צחיחים למחצה וחצי - כגון החוף הים התיכון, חלקי קליפורניה וצפון אפריקה - שילוב זה של טעינה מופחתת והערכה גבוהה יותר כבר גלוי ברמות מים קרקעיים ועלייה.

פעילות סערה ו Storm Surges

משטח האוקיינוס חם יותר דלק יותר סערות טרופיות וטרופיות יותר. רוחות חזקות יותר וגלצי סערה גבוהים יותר יכולים לדחוף כמויות גדולות של מים מלוחים על פני מחסומים החוף ולתחומים נמוכים.לאחר הסערה חולפת, מי המלח יכול לחדור ישירות לתוך האקפר, במיוחד אם פני השטח הם ⁇ או אם סופות חסרות.

לדוגמה, הוריקן קתרינה והוריקן ריטה בשנת 2005 גרמו לזיהום מים נרחב של אקוויפרים בחלקים של לואיזיאנה ומיסיסיפי.שיקום איכות המים בכמה בארות רדומות לקח יותר מ שנתיים.עם תדירות של קטגוריה 4 ו-5 סערות הצפויות להגדיל, אירועים כאלה יהפכו לאיום חוזר על אספקת מים.

תגובות אנושיות שמגבירות את הבעיה

למרבה האירוניה, כמה אמצעי הסתגלות יכולים להחמיר את הסלינויזציה של אקוויפר.במהלך הבצורת, קהילות לעתים קרובות שואבות יותר מים קרקעיים, הורדת שולחן המים וציור במים מלוחים. בערים החוף, בארות עמוקות לאספקה עירונית או קירור תעשייתי יכול ליצור קונפדרציה של דיכאון שמושך מים אל אזורי המים המתוקים.שינוי האקלים הוא אפוא טבילה עם ניהול מים אנושי – ובכך מזרז של משככי החופים אלא אם הם בקפידה.

מחקרים אזוריים: סלינינס בקו החזית

חצי האי פלורידה

ביסקיין אקוויפר, המספק מים לשתייה ליותר משלושה מיליון אנשים במחוז מיאמי-דה, רגיש במיוחד לעליה בים.הקוויפר הוא רדום, בלתי מבוקר, וניתן לייחס לו יותר משלושה מיליון בני אדם במחוז סאליווטר, אך ככל הנראה, שישה קילומטרים נוספים ביבשה, בחלק מהתחומים נוספים לאורך החוף.

דלתא הבנגל

בבנגלדש, הנהר הגדול בעולם דלה, אקוויפר החוף מספקים מים ליותר מ-30 מיליון אנשים, אך הסליניות המושרה על האקלים כאן היא גם אסון איכות מים ומזון ברמת הים עולה, רוכבי אופניים, וצמצום זרימת הנהר יבש העונה היבשה דוחפת מים עמוקים באדמה. מחקר של מועצת הפיתוח של המים של בנגלדש מצא כי בין 1975 ל-2010 מים מתוקים מים באזור זהה לעתים קרובות כמה קילומטרים של מים קפואים, כמו מים מתוקים, כמו מים זורמים באזורים אלה.

החוף הים התיכון

מספרד למצרים, אגן הים התיכון ניצב בפני מתח מים חמור.Over-pumping עבור השקיה בשילוב עם רמות הים העולה גרם מים מלוחים לחדור עמוק לתוך חופות החוף של קטלוניה, סיציליה, ואת דלת הנילוס. בתוך דלתא הנילוס, שבו האקפר הוא רק כמה עשרות מטרים עבה וטעינה בעיקר על ידי נהר הנילוס, עלייה ים וחילת הבנייה במורד הזרם הפחיתו את היבולים כמו מים מתוקים, כמו מים מתוקים, כמו מים מתוקים, עלייה חדה, עלייה של אדמה, עלייה חדה, וקרקע.

נבואות על עליית סלינטיה ב- Coastal Aquifers

השפעות על שתייה של מים ובריאות האדם

התוצאה הישירה ביותר היא אובדן מים בטוחים, חסונים.ארגון הבריאות העולמי ממליץ על ריכוזים של כלור מתחת 250 מ"ג / L לטעם ובריאות; רמות של אקוויפרים מזוהמים רבים מעל 1,000 מ"ג / L. ריכוז מים עתירי גבוה תורמת להיפרחת יתר, אבנים כליות, ובעיות גססטרול.

בנוסף לאפקטים הבריאותיים, זיקוקים גבוהים צנחו ותשתיות מים, קיצור תוחלת החיים של צינורות ומשאבות ועלויות תחזוקה גבוהות יותר.כלי מים קטנים באזורי החוף עומדים בפני פשיטת רגל כאשר עליהם להתקין צמחי אוסמוזה הפוכה שלא היו חלק מהתוכניות המקוריות שלהם.

השפעות חקלאות ומזון

חקלאות מגורצת במתקני החוף רגישה מאוד לחיסכון במים.מרבית היבולים העיקריים (rice, maize, ירקות) סובלים מתדרדרות כאשר מים השקיה עולה על 1,000 מיקרוS / CM מוליכות חשמל (ברוב 640 מ"ג / L TDS) סובלים מירידה של מיליארדי דולרים, עלייה שורש, ועלייה תזונתית עשויים להיות צורך להחליף זנים סובלניים או ירידה משמעותית של אדמה, אשר עלולים להפחית את היבולים שונים לחלוטין.

אכזבה אקולוגית

אקוויפרים חוף הם מחוברים הידרולוגית אל estuaries, רטובות, וסביבות ימיות ליד החוף.כאשר פריקה מים מתוקים מירידה אקוויפר עקב טבלאות מים מופחתת וחדירה מים מלוחים, מים מתוקים מים saltwater ⁇ אשר תומך אזורי גידול brackish משתנה. Manshaws, מלח, ומצעים ימיים יכולים להגר או להיות מוחלפים על ידי קהילות קטנות כגון מים יבשים.

מעקב ומודל של Aquifer Salinity

ניהול יעיל תלוי במידע מדויק, בזמן על המיקום והתנועה של ממשק המים המלח.שימושים מסורתיים ברשתות תצפית שבו ריכוזי מוליכות חשמלית וכלוריד נמדדים מעת לעת.גישה זו מספקת נתונים נקודתיים אך עשויה להחמיץ את הטרוגניות המרחבית.בשנים האחרונות, שיטות גיאופיזיקה כגון סקרים אלקטרומגנטיים של זמן (DEM) ודמייתות מוכחות לשימוש עבור מיפוי תלת מימדי של סטיות רבות ללא סחירות.

חישה מרחוק מבוססת לווין מוחל יותר ויותר על מנת לפקח על תת-קרקעית הקרקע, עלייה ברמת הים, ואפילו שינויים באחסון מים קרקעיים באמצעות משימת ההתאוששות והניסוי האקלימי (GRACE) עם זאת, גילוי לוויין ישיר של הסליניות מתחת לפני הקרקע נשאר מאתגר.חוקרים במקום להשתמש בשילובים של נתונים לווייניים עם מודלים מספרייים כדי להפר דפוסים.

מודלים נומריים כגון MODFLOW עם חבילת SeaWAT לדמות זרימת מים קרקעיים ותחבורה מלח.מודלים אלה חיוניים להקרנה של תרחישים עתידיים תחת תנאים שונים של אקלים ומשאבה.לדוגמה, ה-FLT:0 International Groundwater Resources Assessment Center (IGR)FLT:1 מספק כלים ונתונים להערכות גלובליות של פגיעת החוף.

ניהול ואסטרטגיות הסתגלות

דרישות-Side Measures: Reducing Groundwater Extraction

הדרך היעילה ביותר לעצור את חדירה מים מלוחים היא להפחית את כמות המים המתוקים שמקורם בקוויפרים פגיעים.זה יכול להיות מושג באמצעות שימור מים, טכנולוגיות השקיה יעילה במים (השקיה של קרוע, חיישני לחות הקרקע), ואימוץ מקורות מים חלופיים כגון מי פסולת ממוחזר או מי ים מופלים.

ניהול תשלום Aquifer

תשלום מלאכותי כרוך בהכוונת מים פני השטח עודף - מן נהרות, מים סערה, או מים שפכים מטופלים - לתוך אקוויפר כדי להעלות את שולחן המים ולשמור מחסום הידראולי נגד מים מלוחים.נוהל תוספת תשלום (MAR) פרויקטים מי הטמיעו בהצלחה במחוז אורנג ', קליפורניה, שבו אזור המים מזרקים מים ממוחזרים לתוך סדרה של זריקות כי הם מהווים מחסום הידראולית קיים, כי לא ניתן למנוע זריקה קלה של מים זורמים מים חמים.

גדרות פיזיות ו סכרים תת-קרקעיים

גישה נוספת היא לבנות מחסומים פיזיים החוסמים את תנועת המים היבשתית של מלח. סכרים תת-קרקעיים מלאים בחמר או בטון - ניתן לבנות על פני נתיב זרימת המים המלחים. סכרים אלה מכריחים את המים המתוקים לזרום מעל או סביבם, שמירה על שולחן מים גבוה יותר בצד המים המתוק. ביפן ובקפריסין, סכרי תת-קרקעיים אלה הפחיתו בהצלחה מים בחופים קטנים, אך דורשים בדיקה מפורטת.

לחלופין, מיצוי בארות ממוקם ליד החוף יכול לשאוב מים מלוחים לפני שהוא מתערבב עם עדשות מים מתוקים.המים המפלטים מברזל יכול להיות מחוספס ומשמש, או פשוט משוחרר בחזרה אל האוקיינוס.זה אסטרטגיה "טובה היטב" משמש בחלקים של דרום פלורידה והמזרח התיכון.זה דורש פיקוח זהיר כדי להימנע מעומס יתר על פני השטח, אשר למעשה להגדיל את החדירה.

מדיניות ותגובה מוסדית

פתרונות טכניים לבד לא יכולים להצליח ללא תמיכה במדיניות. Integrated Zone Management (ICZM) מסגרות לתאם תכנון לשימוש בקרקע, הקצאת מים והתאמה לאקלים הם קריטיים.לדוגמה, הגבלת היתרים חדשים באזורים בסיכון לחדירה, ודורשות הערכות השפעה עבור פרויקטים גדולים של תשתיות ליד החוף.מדינות רבות שילבו הגנה על החוף לתרומות הלאומיות שלהם (NDC) תחת הסכמי אבטחת מים, במסגרת הסכם אבטחת מים הקטנת.

שיתוף פעולה חוצה גבולות פוליטיים – למשל, ה- Guarani Aquifer בדרום אמריקה או ב- Nubian Sandstone Aquifer בצפון אפריקה.שינוי האקלים ידגיש את המשאבים המשותפים הללו, והסכמים על החילוץ והביקורים השוויוניים נדרשים כדי להימנע מעימות.

מסקנות ו-Outlook

ההערכה של שינויי האקלים משפיעה על רמות הסליניות של החוף אינה עוד פעילות תיאורטית.מדת מאות מיקומים ברחבי העולם מאשרת כי ממשקי מים מתוקים עוברים בארץ בשיעורים מאיצים. בעוד הנהגים - עלייה ברמת הים, שינוי המשקעים, וסערות חזקות יותר - הם גלובליים, התגובות המקומיות חייבות להיות מותאמות לתנאי הידרוגולוגיים, צרכי קהילה, משאבים זמינים, אך הם דורשים שיפור מודלים יציבים יותר.

השילוב של צמצום הביקוש, תשלום מחדש, וחסמים פיזיים מציעים ערכת כלים שיכולה, במקרים רבים, להאט או אפילו הפוך סלינויזציה.עם זאת, בשפל החלש ביותר מאיים קטנים, הסתגלות עשויה בסופו של דבר לדרוש תיקון או דיספלציה נרחבת.איתוך הגדלת ניהול מים קרקעיים לתוך תוכניות הסתגלות אקלים וטיפול בקוויפרי חוף כמו תשתיות קריטיות יהיה חיוני לשמירה על עתידם של מיליונים אלה יהיה כעת: