При строгом ограничении антропогенных выбросов парниковых газов к середине века люди станут на 25 процентов меньше загрязнять воду органическими веществами и патогенными микроорганизмами, а к концу века загрязнение сократится почти вдвое. Однако в развивающихся странах, особенно в африканских странах к югу от Сахары, загрязнение вырастет при любых сценариях: к концу века их вклад в загрязнение поверхностных вод увеличится более чем на четверть.

Такие выводы содержит исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature Water.

Ожидается, что в ближайшие десятилетия глобальное потепление изменит гидрологические режимы во всех странах мира — оно повлияет на испаряемость, количество осадков, таяние снежного и ледового покровов. При этом население продолжит расти, что увеличит забор воды на хозяйственные нужды и приведет к обострению конкуренции за водные ресурсы. Есть и положительный момент: развитие экономики и технологий потенциально способно смягчить воздействие человека на воду, ведь системы очистки будут применяться шире и становиться более эффективными.

Ученые под руководством Эдварда Джонса (Edward Jones) из Утрехтского университета с помощью математической модели Dynamic Surface Water Quality (DynQual) спрогнозировали загрязнения поверхностных вод на конец XXI века для основных регионов мира.

В качестве основных показателей загрязнения вод они выбрали содержание взвешенных веществ, кишечной палочки и биологическое потребление кислорода — это разница между концентрациями растворенного кислорода в пробе воды сразу после отбора и через некоторое время после ее выдерживания в темноте при стандартных условиях. Кислород в воде тратится на окисление органических веществ и используется микроорганизмами для дыхания. Его высокий расход свидетельствует о загрязнении воды органическими поллютантами. Они также учитывали, что при реализации сценариев с разными ограничениями антропогенных выбросов парниковых газов (RCP 1–8.5) в регионах меняется потребление воды и ее очистка.

График показывается, как изменится к 2081–2100 годам в соответствии с разными сценариями социоэкономического развития (отмечены треугольником, кружком и квадратиком) доля населения, проживающего в зоне влияния загрязненной воды. Загрязнение учитывается по величине БПК, которая изменится в природных водах относительно своей концентрации за контрольный период (2005–2020 годы) / Edward Jones et al. / Nature Water, 2023

Оказалось, что к периоду 2081–2100 годов 17–27 процентов мирового населения будет проживать в зонах, где вода загрязнена взвесями, 20–37 процентов — в зонах, где вода загрязнена органическими веществами и 22–44 процента в зонах, где в воде превышены нормативы содержания патогенной кишечной палочки. При этом, если удастся существенно ограничить выбросы (реализация сценария RCP2.6), то суммарное загрязнение органическим веществом и патогенной микробиотой в мире снизится на 25 процентов к середине XXI века и почти на 50 процентов — к концу.

Однако в странах Африки к югу от Сахары и в большинстве развивающихся стран Южной Азии, Ближнего Востока, Южной Америки и Карибского бассейна загрязнение поверхностных вод органическими веществами и кишечной палочкой к концу века вырастет даже при самых оптимистичных сценариях. Особенно выделяются африканские страны южнее Сахары: если сейчас они загрязняют воды на 10 процентов меньше, чем мир в среднем за контрольный период (2005–2020 годы), то к концу века будут делать это на 25 процентов интенсивнее. Авторы связывают эти тенденции с тем, что системы очистки воды по скорости и качеству процессов не будут успевать за повышенным спросом на воду из-за роста населения.