Agricultores em partes do oeste dos Estados Unidos que dependem do derretimento da neve para ajudar a irrigar suas plantações estarão entre os mais atingidos no mundo pela mudança climática, um novo estudo revela.

Em um artigo publicado hoje em Nature Mudança Climática , uma equipe interdisciplinar de pesquisadores analisou a demanda mensal de água para irrigação juntamente com o escoamento do degelo nas bacias globais de 1985 a 2015. O objetivo era determinar onde a agricultura irrigada dependia do escoamento da neve no passado e como isso pode mudar com o aquecimento do clima.

Eles então projetaram mudanças no derretimento da neve e no escoamento da chuva se a Terra aquecer em 2 ou 4 graus Celsius (cerca de 3 ½ ou 7 graus Fahrenheit), o que irá potencialmente colocar em risco as bacias dependentes da neve.

As descobertas identificaram as bacias globalmente com maior risco de não ter água suficiente disponível nos momentos certos para irrigação por causa das mudanças nos padrões de derretimento da neve. Duas dessas áreas de alto risco são as bacias dos rios San Joaquin e Colorado, no oeste dos Estados Unidos.

"Em muitas áreas do mundo, a agricultura depende do escoamento da neve derretida acontecendo em certos momentos e em certas magnitudes, "disse Yue Qin, professor assistente de geografia e um corpo docente do Instituto de Sustentabilidade da Universidade Estadual de Ohio.

"Mas a mudança climática vai causar menos neve e derretimento precoce em algumas bacias, o que pode ter efeitos profundos na produção de alimentos. "

Qin, autor principal do estudo, desenhou a pesquisa com Nathaniel Mueller, professor assistente na Colorado State University, e Steven Davis, professor associado da Universidade da Califórnia, Irvine.

No cenário de aquecimento de 4 graus Celsius, os pesquisadores projetam que a parcela da demanda de água para irrigação atendida pelo degelo na Bacia de San Joaquin diminui de 33% para 18%. Na Bacia do Colorado, a parcela da demanda de água atendida pelo degelo diminui de 38% para 23%.

Outras bacias em que a agricultura está particularmente em risco por causa das mudanças no degelo estão localizadas no sul da Europa, China Ocidental e Ásia Central.

Dependendo da magnitude e do tempo, o escoamento da chuva pode compensar os declínios no escoamento do degelo para atender à demanda de água para irrigação, mas apenas para algumas bacias, os pesquisadores calcularam.

"Em muitas bacias, mudanças futuras na precipitação não compensam o derretimento da neve perdido nas estações de cultivo das safras, "Disse Mueller.

O San Joaquin, por exemplo, é uma bacia onde os aumentos no escoamento da chuva não serão capazes de compensar o declínio do degelo quando a irrigação é mais necessária.

Os pesquisadores avaliaram a disponibilidade potencial de armazenamento do reservatório e água subterrânea para ajudar a satisfazer a necessidade adicional de irrigação criada pelo menor degelo e degelo precoce. Em algumas bacias, esses requisitos adicionais representariam grandes desafios na tentativa de compensar a mudança dos padrões de degelo.

"As demandas de irrigação não atendidas por chuvas ou derretimento da neve já representam mais de 40 por cento do armazenamento de água do reservatório em muitas bacias da Ásia e da América do Norte, "Davis disse.

"E em um mundo aquecido, a agricultura não será a única demanda agregada em reservatórios e outros suprimentos de água alternativos, como o lençol freático. "

Na Bacia de San Joaquin, as descobertas sugeriram que 14 por cento da demanda de água de irrigação deve ser atendida por novas fontes alternativas em um cenário de aquecimento de 4 graus Celsius. Na Bacia do Colorado, o número seria de 9 por cento.

O estudo também examinou quais safras globalmente correm mais risco por causa das mudanças no degelo resultante da mudança climática. Os resultados mostraram que o arroz e o algodão no verão do hemisfério norte, ou trigo e pastagens manejadas na primavera, eram particularmente dependentes da neve.

Para o estudo, os pesquisadores usaram dados de precipitação mensal e escoamento de neve derretida globalmente de 1985 a 2015 de um conjunto de dados chamado TerraClimate. Eles então calcularam o consumo mensal de água de irrigação para uma variedade de culturas.

Comparando o escoamento histórico e o consumo total de água superficial, eles estimaram o derretimento mensal da neve e o consumo de escoamento pluvial, bem como a demanda por fontes alternativas de água em cada bacia hidrográfica importante.

Eles então usaram modelos climáticos para projetar o derretimento da neve e o escoamento da chuva em cada bacia se a temperatura média global subir 2 graus ou 4 graus Celsius acima das condições pré-industriais.

Qin disse que os resultados do estudo podem ser usados ​​para priorizar e informar métodos para minimizar o impacto da mudança do degelo no abastecimento de água para a agricultura. Em alguns casos, os legisladores podem ter que considerar o bombeamento extra de água subterrânea e o desenvolvimento de reservatórios.

Os limites também podem precisar ser colocados na demanda de água, como, por exemplo, aumentando a produtividade da água das plantações, Qin observou.

"Precisamos encontrar maneiras de ajudar as bacias que mais precisarão se adaptar às mudanças que virão, " ela disse.