Реки являются одним из наиболее динамичных компонентов круговорота воды на поверхности Земли и играют важную роль в развитии человеческого общества, устойчивости экосистем и регионального климата. Однако их естественный баланс оказался под угрозой из-за антропогенных нарушений и продолжающегося изменения климата, о чем свидетельствуют изменения в протяженности рек за последние десятилетия.

Чтобы лучше понять, что стоит за этими изменениями, исследователи под руководством профессора Сонг Чуньцяо из Нанкинского института географии и лимнологии Китайской академии наук и их соавторы из Китая и США проанализировали изменения протяженности рек, используя снимки Landsat за четыре десятилетия, чтобы глобально связать последние изменения в режиме рек с морфологической динамикой или гидрологическими сигналами.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications 22 марта.

Для количественной оценки и интерпретации многодекадных изменений протяженности рек в больших пространственных масштабах исследователи использовали информацию из двух основных современных баз данных поверхностных вод: базы данных рек поверхностных вод и океанической топографии (SWORD) и глобальной базы данных поверхностных вод (GSW).

Они составили новый кадастр водохранилищ, чтобы определить новые участки рек водохранилищного типа (Тип-R). Остальные изменения в реках бассейна были классифицированы на два типа - морфологическая динамика (Тип-М) и гидрологические сигналы (Тип-Н) - с использованием метода классификации машинного обучения.

"Мы впервые в истории проводим классификацию различных типов изменений протяженности рек в глобальном масштабе", - сказал профессор Сонг.

Результаты показали, что изменения, основанные на морфологической динамике, преобладают примерно на 20% площади глобальных рек. В этом типе речных бассейнов наблюдался высокий процент сужения и расширения вдоль разных берегов речных участков, что связано с меандрированием, плетением, разветвлением или блужданием речных русел - всеми вариациями режимов течения.

В глобальном масштабе строительство плотин стало основным фактором, способствующим расширению рек. "Новые плотины, в основном в Азии и Южной Америке, способствовали расширению 32% рек", - сказал профессор Ке Лингхонг, основной автор исследования.

Изменения, связанные с гидрологическими сигналами, были выявлены в контрастных "горячих точках", включая области, характеризующиеся заметным расширением рек в альпийских и панарктических регионах и сужением в засушливых или полузасушливых континентальных внутренних районах. "Эти явления были обусловлены различными тенденциями в климатическом воздействии, реакцией криосферы на потепление и управлением водными ресурсами человеком", - говорит Ву Цяньхань, студент НИГЛАС и другой основной автор исследования.

Исследование предоставляет глобальное, но пространственно четкое руководство для более точного определения приоритетов будущих усилий по защите и восстановлению рек в рамках Повестки дня ООН на 2030 год для устойчивого развития, которая призывает к международным действиям по отслеживанию пространственных масштабов водных экосистем и их состояния.