تغییرات آب و هوایی چالش های جدیدی را برای تأمین آب آشامیدنی ایجاد می کند – ScienceDaily


مخزن Rappbode در منطقه هرز بزرگترین مخزن آب آشامیدنی در آلمان است که در حدود یک میلیون نفر آب آشامیدنی را در مناطقی از جمله منطقه هاله و ایالت جنوبی زاکسن-آنهالت تأمین می کند. در حال حاضر ، به دلیل تغییرات آب و هوایی ، دمای آب در مخزن قابل افزایش است. همانطور که روند فعلی نشان می دهد اگر متوسط ​​گرم شدن کره زمین تا سال 2100 به 4 تا 6 درجه برسد ، شرایط دمایی در مخزن Rappbode قابل مقایسه با دریاچه گاردا و سایر دریاچه های جنوب آلپ خواهد بود. در مقاله در علم محیط عمومی ژورنال ، تیمی از محققان تحت هدایت مرکز تحقیقات محیطی هلمهولتز (UFZ) می نویسد که بهره برداران مخازن می توانند تا حدی تأثیری را که بر منابع آب آشامیدنی ایجاد می کند جبران کنند – برای انجام این کار نیاز به برای تغییر نحوه کارکرد مخزن.

تأثیر تغییرات آب و هوایی را اکنون می توان در مخزن Rappbode مشاهده کرد: طی 40 سال گذشته ، دمای سطح آب در مخزن طی ماههای تابستان حدود 4 درجه افزایش یافته است. این روند ممکن است همچنان ادامه داشته باشد ، همانطور که اکنون توسط تیمی از محققان به رهبری دکتر کارستن رینکه ، که در حال کشف دریاچه ها در UFZ است ، نشان داده شده است. این تیم با کار بر روی یک مدل دریاچه که توسط محققان آمریکایی توسعه یافته است ، استراتژی های بالقوه مدیریت مخزن را برای پیش بینی تأثیر تغییرات آب و هوا بر دمای آب و ساختار فیزیکی دریاچه در نظر گرفت که طبقه بندی و اختلاط فصلی بدن را کنترل می کند. از آب. تحقیقات آنها سه سناریو را برای انتشار گازهای گلخانه ای در آینده بررسی کرده است. به اصطلاح “مسیرهای غلظت نمایندگی” (RCP) بیان می کند که آیا انتشار گازهای گلخانه ای متوقف می شود (RCP 2.6) ، همچنان به افزایش (RCP 6.0) ادامه می دهد یا حتی بدون کاهش (RCP 8.5) تا 2100 گرم افزایش می یابد. طبق هیئت بین دولتی تغییر اقلیم (IPCC) ، مورد اخیر منجر به گرم شدن کره زمین به طور متوسط ​​بیش از 4 درجه در پایان این قرن خواهد شد.

برای سناریوهای RCP 2.6 و RCP 6.0 ، نویسندگان این تحقیق پیش بینی کرده اند که میانگین دمای سطح آب مخزن Rappbode هر دهه تا سال 2100 به ترتیب 09/0 درجه یا 32/0 درجه افزایش می یابد. این با افزایش کلی حدود 0.7 مطابقت دارد درجه (RCP 2.6) و حدود 2.6 درجه (RCP 6.0) تا پایان این قرن. همانطور که انتظار می رفت ، افزایش سن در سناریوی RCP 8.5 ، که در آن دمای آب هر دهه یا حدود 0.5 درجه افزایش می یابد ، بالاترین میزان خواهد بود. 4 درجه تا 2100.

با توجه به استفاده از آب آشامیدنی ، آنچه در لایه های عمیق تر مخزن اتفاق می افتد – یعنی. در عمق 50 متری و پایین ، جدی تر است ، زیرا در اینجا آب خام قبل از تصفیه حذف می شود تا به عنوان آب آشامیدنی آماده شود. درست است که تأثیرات تا سال 2100 در سناریوهای RCP 2.6 و RCP 6.0 نسبتاً ناچیز خواهد بود ، زیرا دمای آب در تمام طول سال حدود 5 درجه خواهد بود. با این حال ، دمای آب در سناریوی RCP 8.5 به طور قابل توجهی افزایش می یابد – در پایان قرن تقریبا 3 درجه. در نتیجه ، آب در اعماق مخزن تا حدود 8 درجه گرم می شود. رینکه ، دانشمند UFZ گفت: “این می تواند یک مخزن در شمالی ترین مناطق کوهستانی آلمان را به مجموعه ای از آب قابل مقایسه با دریاچه مگیوره یا دریاچه گاردا تبدیل کند.” افزایش این مقدار عواقبی به همراه خواهد داشت ، زیرا سرعت فرآیندهای متابولیک بیولوژیکی را به طور قابل توجهی تسریع می کند. نویسنده ارشد Chenxi Mi که در پایان نامه دکتری خود بر تأثیر آب و هوا بر مخزن Rappbode تمرکز دارد ، می گوید: “افزایش دما تا 8 درجه تقریباً نیاز به اکسیژن را دو برابر می کند ، یعنی مقدار اکسیژن موجودات در طی فرآیند تنفس و تجزیه.” در UFZ افزایش مصرف اکسیژن فشار بیشتری بر بودجه اکسیژن آب وارد خواهد کرد ، زیرا مدت زمان رکود تابستان – مرحله طبقه بندی پایدار دما در دریاچه هایی که آبهای عمیق برای تأمین اکسیژن از جو بسته شده است – در حال حاضر طولانی شده است به دلیل تغییر اقلیم علاوه بر این ، آب گرم نمی تواند اکسیژن را جذب کند. اثرات احتمالی شامل افزایش انحلال مواد مغذی و فلزات محلول از لجن ، رشد جلبک ها و افزایش جلبک های سبز آبی است.

به عبارت دیگر ، اگر این اتفاق بیفتد ، سناریوی 8.5 بر تأمین آب آشامیدنی تأثیر می گذارد. اپراتورهای مخزن به دلیل خوبی آب خام را از پایین ترین لایه ها استخراج می کنند ، زیرا آب در آنجا سرد است و فقط شامل مقادیر کمی از مواد جامد معلق ، فلزات محلول ، جلبک ها ، باکتری ها و میکروارگانیسم های بالقوه بیماری زا است. اگر میزان اکسیژن در آنجا به دلیل افزایش دمای آب سریعتر کاهش یابد ، خطر آلودگی افزایش می یابد ، به عنوان مثال به دلیل مواد آزاد شده از لجن و رشد بیشتر باکتری ها. بنابراین ، تصفیه آب به تلاش بیشتری از سوی اپراتورها نیاز دارد و آنها از نظر ظرفیت تصفیه ای که باید حفظ کنند ، باید با نیازهای بیشتری برخورد کنند. رینکه گفت: “این بدان معناست كه جلوگیری از گرم شدن آبهای عمیق از نظر تأمین آب آشامیدنی نیز ارزش دارد و روش ایده آل برای انجام آن سیاستهای بلند پروازانه آب و هوایی است كه گرمایش را محدود می كند.”

اما اپراتورها در برابر گرم شدن آب عمیق در مخزن کاملاً ناتوان نیستند. شبیه سازی های مدل ایجاد شده توسط تیم Rinke نشان می دهد که می توان مقداری از گرما را با استفاده از سیستم هوشمند استخراج آب از بین برد. این مربوط به آبی است که در آب پایین دست تخلیه می شود ، یعنی آبی که در زیر مخزن به جریان آب کشیده می شود و تخلیه می شود تا شرایط تخلیه در آنجا پایدار بماند. این تخلیه به اصطلاح پایین دست باید نه از لایه های پایین تر ، همانطور که تاکنون انجام شده است ، بلکه باید از نزدیک به سطح کشیده شود. رینکه گفت: “این روش اجازه می دهد تا گرمای اضافی ناشی از تغییرات آب و هوایی دوباره آزاد شود.” با این حال ، وی افزود ، جلوگیری از گرم شدن آب عمیق در صورت افزایش دمای هوا از 6 درجه غیرممکن است. وی افزود: اگرچه اپراتورها به دلیل سالهای بسیار خشكی كه اخیراً داشته ایم مجبور شده اند با كمبود آب بیشتر كنار بیایند ، اما فكر كردن در مورد كیفیت آب نیز به همان اندازه مهم است. از نظر مدیریت مخزن ، قطعاً گزینه هایی داریم و می توانیم به شرایط جدید پاسخ دهیم. به این دلیل ، ما می توانیم برخی از تأثیرات منفی را از طریق اقدامات سازگاری با آب و هوا کاهش دهیم. “

گردانندگان تانک Rappbode در Talsperrenbetrieb Sachsen-Anhalt از این موضوع آگاه هستند. آنها برای ارزیابی تأثیر تغییرات آب و هوایی سالها با کارستن رینکه و تیم تحقیقاتی وی در UFZ همکاری نزدیکی داشته اند و گزینه های بالقوه برای سازگاری مخزن Rappbode را مورد بحث قرار داده اند. Talsperrenbetrieb در حال حاضر در حال برنامه ریزی زیرساخت جدیدی است که امکان اجرای استراتژی های جدید مدیریت را فراهم می کند.


منبع: packge-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>