Жизненно важная торговая артерия зависит от поставок пресной воды, необходимой для перемещения судов между двумя океанами. Засухи, которые раньше случались редко, к концу столетия могут стать обычным явлением, что сильно повлияет на работу канала.
Из-за засухи в 2023 году уровень воды упал настолько, что были введены ограничения на количество проходящих судов. (Изображение предоставлено: Уолтер Уртадо/Bloomberg через Getty Images)
Согласно новому исследованию, Панамский канал — важнейший маршрут для мировой морской торговли — может оказаться под угрозой из-за уменьшения количества осадков и увеличения испарения в результате изменения климата, если не сократить выбросы парниковых газов.
Озеро Гатун обеспечивает огромное количество пресной воды, необходимой для работы шлюзов канала. Однако исследователи обнаружили, что при высоком уровне выбросов, когда парниковые газы продолжают накапливаться, уровень воды в озере Гатун значительно снизится в течение следующих 75 лет.
Они опубликовали результаты исследования 17 сентября в журнале Geophysical Research Letters.
«Чем сильнее глобальное потепление, чем выше [уровень выбросов], тем меньше осадков выпадает в Панаме, особенно в сезон дождей, — рассказал Live Science ведущий автор исследования Самуэль Муньос, доцент кафедры морских и экологических наук Северо-Восточного университета. — Кроме того, чем сильнее потепление в атмосфере, тем больше воды испаряется из озера Гатун.»
Пресная вода, пополняемая за счёт дождей, имеет решающее значение для перемещения судов между Тихим и Атлантическим океанами. Когда суда проходят через Панамский канал, три шлюза поднимают их на 85 футов (26 метров) над уровнем моря. На этой высоте суда пересекают озеро Гатун, а затем проходят через ещё одну группу из трёх шлюзов, чтобы спуститься обратно на уровень моря.
Во время работы этих шлюзов канал теряет воду. Вода из искусственно созданного озера Гатун поступает в шлюзовую камеру, когда судно поднимается до уровня озера, но затем вода сбрасывается, и при опускании судна до уровня моря шлюзовая камера теряет много воды.
Для полного прохождения через шесть шлюзов требуется около 50 миллионов галлонов (190 миллионов литров) воды. Глава Администрации Панамского канала (ACP) Рикорт Васкес ранее заявил, что канал потребляет примерно в два с половиной раза больше воды в день, чем Нью-Йорк.
Озеро Гатун также является основным источником пресной воды для столичного региона Панама-Сити. Оно обеспечивает питьевой водой примерно 55 % населения страны.
В 2016 году из-за засухи уровень воды в озере Гатун упал до рекордно низкого уровня, что привело к глобальным сбоям в цепочках поставок и вынудило Администрацию Панамского канала ввести ограничения по осадке судов, проходящих через канал в период с апреля по июнь. Ещё одна засуха в конце 2023 — начале 2024 года также привела к введению ограничений по осадке судов Администрацией Панамского канала.
В новом исследовании Муньос и его коллеги использовали прогнозы, основанные на четырёх различных сценариях выбросов углекислого газа в XXI веке.
По оценкам учёных, риск засухи на озере Гатун значительно возрастёт к концу XXI века, если не сократить выбросы парниковых газов. (Изображение предоставлено: МАРТИН БЕРНЕТТИ/AFP через Getty Images)
Команда использовала данные о среднем уровне воды и осадках за период с 1965 по 2023 год, а также оценки осадков и испарения для создания моделей будущего уровня воды в озере. Затем они использовали эту модель для прогнозирования уровня воды при различных сценариях изменения климата.
Исследователи обнаружили, что при сценариях с низким уровнем выбросов уровень воды в озёрах оставался относительно стабильным. Однако при сценариях с более высоким уровнем выбросов низкий уровень воды становится всё более распространённым явлением в XXI веке. При самом высоком уровне выбросов вероятность достижения уровня воды, наблюдавшегося в 2016 году или ранее, к концу XXI века удвоится и составит от 2,5 % до 5 %.
«Для Панамы это означает — по крайней мере, так говорят нам модели, — что количество осадков, особенно в сезон дождей, уменьшается», — сказал Муньос.
Результаты исследования показывают, что основной причиной уменьшения количества осадков является повышение температуры в Тихом океане. Ситуация усложняется тем, что потепление в Тихом океане также характерно для периодов сильного Эль-Ниньо, что коррелирует с малым количеством осадков в Панаме.В настоящее время неясно, какое влияние изменение климата окажет на будущие Эль-Ниньо и более широкий цикл Южного колебания Эль-Ниньо, а потенциальные изменения в этой системе не были учтены в исследовании.
«Проекция модели не идеальна. Это симуляция. Это лучшее, что мы можем сделать сейчас», — сказал Муньос.
Стив Патон, директор по физическому мониторингу Смитсоновского института тропических исследований (STRI) в Панаме, отслеживает погодные условия на Панамском перешейке уже почти 30 лет. Патон, который не принимал участия в исследовании, призвал с осторожностью относиться к его результатам, отметив, что из-за изменчивости погоды в Панаме от десятилетия к десятилетию сложно определить последствия изменения климата.
«Было бы очень, очень сложно выделить что-то одно и сказать, что это сигнал об изменении климата», — сказал он в интервью Live Science.
Патон добавил, что исследование прогнозирует уровень воды в озере на основе погодных условий, но ACP также предпринимает меры, которые влияют на уровень воды в озере. Например, во время засухи 2023–2024 годов ACP ограничила судоходство, ввела ограничения на осадку судов и даже отправила часть грузов по параллельной железной дороге, чтобы сохранить воду в водохранилище.
Авторы исследования признают, что управление водохранилищем со стороны человека влияет на уровень воды, но отмечают, что не могут напрямую учитывать управленческие решения, ссылаясь на отсутствие публичной документации по их истории. Однако авторы пишут, что исследование косвенно учитывает базовые решения, принятые за предыдущие десятилетия в области управления водохранилищем, поскольку исследователи использовали исторические данные для построения своей модели.
Компания ACP находится в процессе строительства третьего искусственного озера рядом с рекой Индио, к западу от озера Гатун, чтобы расширить водохранилище. По оценкам компании, проект обойдётся в 1,5 миллиарда долларов и займёт 10 лет, но его реализация позволит расширить водохранилище, обслуживающее канал и район Панама-Сити.