Giải mã sự thay đổi mực nước tại nhiều vùng núi cao nhất thế giới

Trong tương lai, người dân ở dãy Himalaya sẽ phải đối mặt với lũ lụt, trong khi những người ở dãy Andes sẽ có những đợt khô hạn, hạn hán và ngày càng ít nước hơn. Đây là kết luận được rút ra bởi các nhà nghiên cứu, những người đã sử dụng dữ liệu đo lường và mô hình khí hậu để tính toán cân bằng nước trong cả hai dãy núi.

Nghiên cứu trên được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học ETH Zurich (Thụy Sĩ) phối hợp với Đại học Utrecht (Hà Lan) và đã được công bố trên Tạp chí chuyên môn PNAS. Trong quá trình nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra và tính toán cân bằng nước một cách đầy đủ tại hai vùng miền núi để tiến hành so sánh - một ở Nepal (dãy Hymalaya) và một ở Chile (Dãy Aldes) trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.

Để tính toán và so sánh cân bằng nước của từng khu vực, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình mới, linh hoạt tại thung lũng Langtang ở Nepal và vùng Juncal thuộc trung tâm Andes tại Chile. Cả hai đều là khu vực dẫn nước quan trọng cho hàng triệu người sống ở các vùng đất thấp xung quanh. Các khu vực được nghiên cứu tính năng đo cao lên đến hơn 6.000 mét và bao gồm cả các dòng sông băng. Mô hình khí hậu còn có thể tính toán mô phỏng cho phần còn lại của thế kỉ và kết quả chỉ ra rằng cả hai khu vực sẽ trải qua những thời điểm tăng nhiệt độ trung bình hàng năm tương tự như nhau. Kết quả các kịch bản dự đoán tăng nhẹ sẽ là 1-3 độ, cực đoan hơn là khoảng 4-6 độ.

Khô hạn hơn và dòng chảy sông thấp hơn

Sử dụng mô hình của mình, các nhà khoa học có thể cho thấy mặc dù có những điểm tương đồng nhưng cân bằng nước tại hai vùng lại có xu hướng phát triển khác nhau.

Tại vùng Juncal sẽ trở nên khô hơn trong tương lai. Trong suốt mùa khô dài, nước sông sẽ trở nên khan hiếm. Theo tính toán của họ, các nhà nghiên cứu vẫn mong lượng nước sông hàng năm vẫn có thể duy trì ở mức hiện tại trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến năm 2030.

Tuy nhiên, sau đó, lượng nước này sẽ bị suy giảm một cách đều đặn. Vì vậy, trong một kịch bản cực đoan, lưu lượng nước của lưu vực ở vùng Juncal có thể giảm xuống chỉ còn khoảng một phần ba mức hiện hành trong năm 2100.

Tại khu vực lượng lưu thung lũng Langtang, bức tranh tương lai khá khác nhau so với vùng Juncal. Sử dụng dữ liệu 2001-2010 để so sánh, tất cả các kịch bản khí hậu cho thấy trong nửa đầu của thế kỷ này lưu lượng nước sẽ tăng tăng lên; trong kịch bản cao nhất lượng nước sẽ tăng tối đa khoảng 70 %. Lưu lượng tối đa có thể đạt được vào khoảng những năm 2050-2060, sau đó lưu lượng nước dự kiến ​​sẽ vẫn như cũ hoặc giảm dần trong những năm 2100.

Sông băng là chìa khóa giải mã sự thay đổi mực nước

Lượng nước trong các sông, suối thường phụ thuộc vào lượng băng tan từ các dòng sông băng địa phương. Hiện nay, các dòng sông băng đang được tiến hành kiểm tra về sự thu hẹp của chúng. Tùy theo các kịch bản thời tiết những dòng sông băng tại khu vực Juncal sẽ có thể giảm diện tích xuống đến chỉ còn khoảng 70%, tại Cao nguyên Langtang dự tính sẽ giảm nhiều hơn khoảng 55%.

Theo đó, các mức độ tan băng khác nhau sẽ dẫn đến những kịch bản về lưu lượng nước khác nhau. Tại Langtang, tỷ lệ tan băng bổ sung vào dòng chảy sông sẽ tăng cực điểm trong những năm 2050. Ở vùng Juncal, băng tan đã đạt cực điểm trước năm 2010 và hiện nay tỉ lệ nước từ các dòng sông băng đang giảm từ từ - xu hướng giảm này sẽ tiếp tục cho đến cuối thế kỉ.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra thực tế rằng hai dòng sông băng cung cấp cho hai lưu vực sông này không ở cùng một độ cao so với mực nước biển, nhiều dòng sông băng tại khu vực Langtang nằm ở vị trí cao hơn so với các dòng sông băng tại khu vực Juncal. Khi những dòng sông băng này bị tan chảy đến một thời điểm nào đó, thì các dòng sông băng ở vị trí cao hơn sẽ bắt đầu tan thay thế lượng nước từ các dòng sông băng thấp hơn đã tan trước đó. Cấu thành của các dòng sông băng phía cao bao gồm nhiều lớp đá tảng, khi băng tan rất dễ làm các lớp đá tảng này bở rời làm phá vỡ kết cấu sông và khiến nước tan nhiều hơn và sông bị thu hẹp nhanh hơn. Tại Juncal, những sông băng ở độ cao cao nhất hơn đã tan nhiều trong thời kì qua (lưu ý rằng những dòng sông này nằm ở vị trí thấp hơn so với những dòng sông băng tại khu vực Langtang) .

Tăng lượng mưa và giảm tuyết đang dẫn đến lũ lụt và khô hạn theo mùa

Mô hình mới này cũng chỉ ra rằng Langtang có thể sẽ có lượng mưa cao hơn trong tương lai, việc này sẽ làm trầm trọng thêm các ảnh hưởng của băng tan cũng như lượng nước chảy vào sông. Hiện tượng này không chỉ xảy ra ở Chi Lê nơi mùa khô hạn mùa hè từ tháng 12 đến tháng 3 hàng năm sẽ trở nên tồi tệ hơn. Hiện nay, người nông dân tại Chi Lê đang sử dụng nước từ các nguồn nước do băng tan để tưới tiêu cho ruộng đồng của họ. “Nếu vùng thượng lưu sông lưu lượng nước ít hơn trong tương lai việc này sẽ thúc đẩy việc bảo tồn, giữ nước của quốc gia để tích nước cho nông nghiệp” - Ông Silvan Regettli một nghiên cứu sinh của Viện Khoa học Kĩ thuật môi trường của Đại Học ETH Zurich cho biết.

Và ngược lại, những tác động tại khu vực Hymalaya của Nepal sẽ xuất hiện thêm lũ lụt. Biến đổi khí hậu sẽ tạo nên đường ranh giới tuyết vĩnh cửu ngày càng cao hơn. Những tác động này cũng đồng thời gây nên lượng mưa cao hơn ở những khu vực có độ cao cao. Lượng mưa cao sẽ dễ dàng dẫn đến tạo dòng chảy lớn nhanh chóng, đồng nghĩa với lũ lụt dễ xảy ra. Ông Ragettli cho biết. Do vậy, ngược lại với Chi Lê, những nỗ lực của Nepal khu vực dãy Himalaya Nepal sẽ phải tập trung vào quản lý lũ lụt nhiều hơn.

Mô hình mới cũng cho phép dự đoán mang tính khu vực

"Những tính năng mới và độc đáo của mô hình có thể minh họa thực tế cho nhiều quá trình khác nhau," - Ông Ragettli nói. Ví dụ, nó có thể nhập một loạt các yếu tố có tính quyết định của thủy văn như mưa và lượng tuyết rơi, bốc hơi, nước ngầm sẽ cho ra các kịch bản về sự thay đổi của sông băng như mở rộng hay thay đổi về lưu lượng nước. Chuyên sâu hơn, các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu đo đạc địa phương để có thể tạo ra các mô hình theo các chuyên đề khác nhau. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu có thể đưa ra dự đoán chính xác về quá trình cân bằng nước và những kịch bản thay đổi của nguồn nước.

Các dãy núi Andes và dãy Himalaya đã được lựa chọn bởi vì mô hình hiện tại cho các khu vực quan trọng này hiện còn thiếu chính xác và không đầy đủ. Nhóm nghiên cứu cho biết, những nghiên cứu trước đây cho thấy các mô hình trước đó vẫn còn quá thô sơ để có thể đưa ra những dự báo đáng tin cậy cho các vùng miền núi bao quanh các trung tâm đô thị ở Chile và Nepal.

(Theo: http://dwrm.gov.vn)