Подземные воды являются крупнейшим источником пресной воды, от которого зависят около двух миллиардов человек. Они находятся в тесной взаимосвязи с поверхностными водами и с климатом, пополняются благодаря атмосферным осадкам, а также сами влияют на климат. Однако до сих пор эта взаимосвязь почти не учитывается в теоретических моделях, предсказывающих последствия глобального потепления. В новой работе ученые проанализировали гидрологические данные о подземных водах и создали компьютерную модель, позволяющую проследить, как запасы пресных вод в грунтах будут реагировать на климатические изменения в течение ста лет и более. Оказалось, что подземные воды имеют очень долговременную гидравлическую память (англ. hydraulic memory), то есть они очень медленно уравновешиваются с изменившимся режимом связанных с ними поверхностных водоемов и осадков. В среднем время этой реакции (great response time, GRT) достигает шесть тысяч лет. Без учета засушливых регионов, где осадки незначительны, гидравлическая память длится, как правило, 1200 лет. Только 44 процента всех подземных вод успевают достичь нового состояния равновесия меньше чем за сто лет.
Это означает, что подземные воды с малым GRT относительно быстро истощаются во время засух, но также быстро повышают свой уровень при обильных осадках. Наоборот, в засушливых регионах, где GRT очень велико, грунтовые воды мало чувствительны к кратковременным климатическим изменениям. Однако им также требуется несколько тысячелетий, чтобы восстановиться от продолжительных засух. Например, источники пресной воды под Сахарой продолжают испытывать последствия от изменений, произошедших десять тысяч лет назад.
По словам ученых, в ближайшем будущем из-за последствий глобального потепления некоторые регионы станут более влажными, а другие — сухими. В аридных регионах, характеризующихся долгим временем отклика, воздействие климатических изменений на грунтовые и зависящие от них поверхностные воды, может стать заметным только через тысячи лет. Стратегии пользования водными ресурсами должны учитывать такие долгосрочные эффекты.
