Impact of climate change on water availability in the southern Peruvian Andes: a Study of the Colca River basin upstream of the Condoroma Dam
यह अध्ययन कोल्का नदी बेसिन में भविष्य की जल उपलब्धता का आकलन करने के लिए GR4J हाइड्रोलॉजिकल मॉडल और CMIP6 जलवायु अनुमानों का उपयोग करता है, जो यह प्रकट करता है कि हालांकि 2100 तक औसत वार्षिक वर्षा और तापमान में महत्वपूर्ण वृद्धि होगी, सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रोलॉजिकल प्रभाव उच्च-उत्सर्जन परिदृश्यों के तहत पर्याप्त अनिश्चितता के साथ सूखे के मौसम में जल उपलब्धता में तीव्र वृद्धि होगी।
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कल्पना कीजिए कि पृथ्वी की जलवायु प्रणाली एक विशाल, जटिल रसोई है जहाँ मौसम एक शेफ (रसोइया) है। दशकों से, वैज्ञानिक इस बात की भविष्यवाणी करने की कोशिश कर रहे हैं कि यह शेफ भविष्य में क्या पकाएगा। ऐसा करने के लिए, वे विशाल कंप्यूटर प्रोग्रामों का उपयोग करते हैं जिन्हें "जलवायु मॉडल" कहा जाता है। इन मॉडलों को अलग-अलग शेफ के रूप में सोचें, जिनमें से प्रत्येक के पास अपनी रेसिपी बुक और अपनी शैली है। कुछ बारिश की भविष्यवाणी करने में माहिर हैं, तो कुछ तापमान का अनुमान लगाने में बेहतर हैं। क्योंकि कोई भी एक शेफ पूर्ण नहीं होता, इसलिए वैज्ञानिक अक्सर उन्हें एक ही भोजन पकाने के लिए एक पूरी टीम के रूप में बुलाते हैं और फिर सबसे अच्छे अनुमान को प्राप्त करने के लिए औसत परिणाम देखते हैं।
आज हम जिस विशिष्ट व्यंजन को देख रहे हैं, वह है पानी। दुनिया के कई हिस्सों में, विशेष रूप से ऊंचे पहाड़ों में, पानी सबसे कीमती सामग्री है। यह आसमान से बरसता है, नदियों में एकत्र होता है, और विशाल जलाशयों (जो मानव निर्मित झीलों की तरह होते हैं) को भरता है जो पीने, खेती और बिजली के लिए पानी प्रदान करते हैं। लेकिन जैसे-जैसे ग्रह गर्म हो रहा है, मौसम की रेसिपी बदल रही है। बड़ा सवाल यह है: क्या भविष्य की जलवायु हमें अधिक पानी देगी, कम पानी देगी, या बस एक अधिक अव्यवदार, अधिक अनिश्चित प्रवाह देगी? यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि एक बांध सूख जाता है, तो उसके नीचे के शहर और खेत पीड़ित होते हैं। यदि यह बहुत तेजी से भर जाता है, तो बाढ़ भी आ सकती है। "जलवायु शेफ" द्वारा जल आपूर्ति को कैसे बदला जाएगा, इसे समझना हमारे भविष्य को सुरक्षित रखने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
कोंडोरोमा बांध की कहानी और क्लाइमेट क्रिस्टल बॉल
दक्षिणी पेरू के एंडीज पर्वतमाला में, बादलों के बहुत ऊपर, कोंडोरोमा बांध स्थित है। यह एक विशाल रक्षक है जो कोल्का नदी को थामे हुए है, और इस क्षेत्र के लिए एक विशाल "वॉटर बैटरी" के रूप में कार्य करता है। यह अध्ययन आने वाले दशकों में इस वॉटर बैटरी के साथ क्या होगा, इसकी एक समय-यात्रा करने वाली जांच की तरह है। शोधकर्ता जानना चाहते थे: यदि जलवायु बदलती रहती है, तो क्या इस बांध को भरने वाली नदी में अधिक पानी होगा, कम पानी होगा, या यह केवल एक अनिश्चित कार्ड बनकर रह जाएगी?
इसका उत्तर देने के लिए, टीम ने केवल अनुमान नहीं लगाया। उन्होंने GR4J मॉडल नामक उपकरण का उपयोग करके नदी बेसिन का एक डिजिटल जुड़वां (डिजिटल ट्विन) बनाया। इस मॉडल को नदी के एक अत्यंत सटीक वीडियो गेम सिमुलेशन के रूप में समझें। उन्होंने यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह गेम सही ढंग से चले, इसमें 1981 से 2014 तक का वास्तविक ऐतिहासिक डेटा डाला। एक बार जब "गेम" सुचारू रूप से चलने लगा, तो उन्होंने इसे भविष्य का अनुकरण (सिमुलेट) करने के लिए कहा। लेकिन उन्होंने केवल एक शेफ से नहीं पूछा; उन्होंने 31 अलग-अलग जलवायु मॉडलों (एक वैश्विक परियोजना CMIP6 से) की एक टीम से दो अलग-अलग भविष्य के परिदृश्यों के लिए मौसम की भविष्यवाणी करने को कहा: एक जहाँ हम कुछ हद तक हरित (green) रहने की कोशिश करते हैं (SSP2-4.5) और एक जहाँ हम बहुत अधिक जीवाश्म ईंधन जलाते रहते हैं (SSP5-8.5)।
परिणाम: एक अधिक गीला, गर्म और अनिश्चित भविष्य
सिमुलेशन ने एक ऐसी तस्वीर पेश की जो निश्चित रूप से गर्म है। इस उच्च-ऊंचाई वाले क्षेत्र में औसत तापमान, जो वर्तमान में 6.0°C और 7.0°C के बीच है, लगातार बढ़ने का अनुमान है। सदी के अंत तक, उच्च-उत्सर्जन परिदृश्य के तहत, औसत तापमान 9.0°C और 9.5°C के बीच पहुंच सकता है, जिसमें कुछ चरम दिन 11.0°C से ऊपर भी जा सकते हैं। यह वार्मिंग सभी मॉडलों में एक निरंतर संकेत है; टीम को पूरा विश्वास है कि यह क्षेत्र गर्म हो रहा है।
जब बारिश की बात आती है, तो कहानी थोड़ी जटिल है। सिमुलेशन बताते हैं कि यह क्षेत्र आम तौर पर अधिक गीला हो जाएगा। ऐतिहासिक रूप से, इस क्षेत्र में प्रति वर्ष 600 से 800 मिमी बारिश होती थी। निकट भविष्य (2030-2060) में, यह बढ़कर 700-1000 मिमी हो सकती है। सदी के अंत तक, औसत 800-1400 मिमी तक पहुंच सकता है। हालांकि, टीम ने यहाँ बहुत अधिक अनिश्चितता पाई, विशेष रूप से उच्च-उत्सर्जन परिदृश्य के तहत। कुछ मॉडलों ने अत्यधिक बारिश की भविष्यवाणी की, जबकि अन्य अधिक मध्यम स्तर की। यह एक समूह के शेफों से यह पूछने जैसा है कि कितना नमक डालना चाहिए; अधिकांश इस बात पर सहमत थे कि "अधिक" डालना है, लेकिन कुछ ने नमक का पहाड़ डालने की इच्छा जताई, जबकि अन्य अधिक सतर्क थे।
जल प्रवाह: शुष्क मौसम में एक आश्चर्य
यहीं पर कहानी वास्तव में दिलचस्प हो जाती है। शोधकर्ताओं ने देखा कि यह अतिरिक्त बारिश और गर्मी नदी के प्रवाह को कैसे बदलेगी। उन्होंने पाया कि बांध में बहने वाले पानी की कुल मात्रा में वृद्धि होने की उम्मीद है। लेकिन इस वृद्धि का समय ही असली रोमांच है।
गीले मौसम (जनवरी से अप्रैल) के दौरान, नदी में बारिश की तरह ही प्रवाह में मध्यम वृद्धि देखी जाएगी। लेकिन असली आश्चर्य शुष्क मौसम (मई से दिसंबर) के दौरान होता है। अतीत में, इन महीनों के दौरान नदी का स्तर बहुत कम रहता था, कभी-कभी 5 m³/s से भी नीचे गिर जाता था। सिमुलेशन बताते हैं कि उच्च-उत्सर्जन परिदृश्य के तहत, सदी के अंत तक इन शुष्क महीनों के दौरान प्रवाह आश्चर्यजनक रूप से बढ़ सकता है—कुछ महीनों में 138.15% तक!
अब, लेखक सावधानीपूर्वक यह स्पष्ट करते हैं कि यह विशाल प्रतिशत का अर्थ यह नहीं है कि नदी रातों-रात एक उग्र महासागर में बदल जाएगी। चूंकि शुरुआती बिंदु (बेसलाइन) इतना कम है, इसलिए पानी की थोड़ी सी अतिरिक्त मात्रा भी एक विशाल प्रतिशत उछाल की तरह दिखती है। हालांकि, रुझान स्पष्ट है: शुष्क मौसम अब कम शुष्क होने की उम्मीद है।
बांध के लिए इसका क्या अर्थ है
अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि नदी की मौसमी लय (गर्मियों में गीला, सर्दियों में सूखा) संभवतः वैसी ही रहेगी, लेकिन पानी की मात्रा बदल जाएगी। बांध में शायद कुल मिलाकर अधिक पानी मिलेगा, लेकिन भविष्य "क्या होगा अगर" (what-ifs) से भरा है। अनिश्चितता सबसे खराब जलवायु परिदृश्य के तहत उच्चतम है, जिसका अर्थ है कि नदी उम्मीद से कहीं अधिक गीली हो सकती है, या प्रवाह अधिक अनियमित हो सकता है।
शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि बांध प्रबंधकों को इस नई वास्तविकता के लिए तैयार रहने की आवश्यकता है। वे केवल औसत के लिए योजना नहीं बना सकते; उन्हें संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए तैयार रहना होगा। यह अध्ययन यह समझने के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है कि बेहतर निर्णय लेने के लिए इन जटिल जलवायु मॉडलों का उपयोग कैसे किया जाए, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि कोंडोरोमा बांध भविष्य में चाहे जलवायु शेफ कैसा भी खाना पकाएं, दक्षिणी पेरू के लोगों की सुरक्षा और पानी की आपूर्ति करना जारी रख सके।
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