人類は水循環を再形成した。

Ben Abbott と David Hannah は、水循環図(地球上で水がどのように循環しているかを示す図)は、人間の破壊的影響を示していないため、絶望的に時代遅れであると信じています。 ブリガム・ヤング大学の生態系学者であるアボットは、「まるで人間の水使用量がごくわずかだった17世紀に立ち往生しているかのようだ」と言う。 「人体の図に循環系が描かれていないようなものです。それは単なる単純化ではなく、システムがどのように機能するかを理解することを不可能にする省略です」

バーミンガム大学で水文学と気候学を研究するハンナは、科学者として、これは悔しいことでした。 「昨年、小学4年生の娘がある日、水循環の歌を歌いながら帰ってきました」とアボットは振り返ります。 「先生が授業でYouTubeの動画を見せて、基本的な用語を教えてくれたんです。 このビデオは、水循環に関する最も閲覧数の多いビデオで、1100万回以上再生されており、現在の水循環の描写の何が間違っているのか、すべての条件を満たしています」

このビデオは水循環の垂直方向の側面を強調する一方で、時間変動(時間の経過による量の変化)や海や地表と水循環間の長距離相互作用は除外し、「最もひどいのは、水に対する人間の相互作用を全く示していない」アボット教授は、次のように述べています。 「まあ、公平を期すために、一箇所だけビートに合わせてグルーヴする少女がいますが、21 世紀に人間が水の形を変えたことを示すものはありません」

同様に、数年前、ハンナさんの長女が 3 年生だったとき、水循環についてカラフルな絵を描いたのですが、そこには陸は一切なく、海だけが描かれていたそうです。 その絵がとても気に入ったようで、「今日一日、私が仕事でやっていることをやっていた」と言うのです。 “私は、彼女のスーパー イラストに欠けている陸上の水循環プロセスを主に研究していると言う勇気がありませんでした。”

教育教材に使用される水循環の最も一般的な 4 つの表現のうちの 1 つ。 出典はこちら。 U.S. Geological Survey

The global water cycle represents how water moves above, on and below of the earth surface, areas that includes land, the atmosphere, rivers and oceans.地球上の水循環は、地球の表面、大気、川、海の上、下での水の動きを表します。 水循環のプロセスには、蒸発、凝縮、降水、浸透、表面流出、または地下の流れがあり、雨、氷、蒸気などさまざまな形態をとります。

「地球上の水の質量は時間とともにかなり一定ですが、雪、氷、地下水、土壌、大気への水の分配は、気候や河川流域の制御とプロセスの広い範囲に依存して、空間と時間にわたって変化します」と、Hannahは述べています。 世界が温暖化すると、陸と海の両方からより多くの水が蒸発し、温暖化した大気はより多くの水を保持することができます。 その結果、ある地域では降水量が多くなり、別の地域では干ばつが長引くことになります。 ミシガン州立大学、フランス、スウェーデン、カナダ、スイスの研究者と協力し、現在の水循環図がどの程度陳腐化しているかを調べ、人間の影響を反映した新バージョンを作成しました。

彼らが提案した最新の水循環図には、海面上昇、氷床の融解、洪水、干ばつ、その他の異常気象、海洋「デッドゾーン」の拡大、農業や産業による汚染など、人間の影響の結果を示す要素が含まれています。 彼らの研究は、学術誌「Nature Geoscience」に掲載されています。

水循環に対する人間の影響を示す最新のダイアグラムを提案。 出典はこちら Nature Geoscience

「水循環は水文学と環境システム思考の象徴です」と、ハンナ氏は述べました。 「社会と環境に十分な水を確保できるかどうかは、水循環の正確な描写にかかっています…図の欠陥は、教育ツールとしての機能を損なう可能性があり、誤った管理思考につながる恐れがあります…」

研究者はまず、地球上の水の量とその動きについて把握するために、地球の水循環に関するすべての利用できる研究結果を集めました。 「80以上の研究からこの情報をまとめ、教科書や科学論文、オンラインの情報源から集めた図と比較しました」とアボット氏は説明します。 「それぞれの画像を詳細に調べ、陸地と比べた海の大きさ、人間の有無、どのような種類の水たまりや流束が写っているかなど、50以上の異なる特徴を書き留めました。”

彼らが精査した図の大部分(85%)は、人間の関与をまったく示しておらず、一方で、気候変動や水質汚染に言及した画像はわずか2%だったという。”

大洪水で中西部が荒廃した、ネブラスカのオフット空軍基地が冠水した様子(2019年3月)。 出典はこちら Sgt. Rachelle Blake/U.S. Air Force

ダイアグラムは、食事療法の食品ガイドラインなど、重要な情報をわかりやすく視覚的に伝えるためによく使用されています。 しかし、食に関する知識の進歩に伴い、何度も改訂されてきた食べ物の絵とは異なり、水循環の図は昔から変わっていない。 例えば、窒素や炭素の循環は、水循環とは異なり、すでに人間の次元を含む図がほとんどだとアボット氏は言う。 「水循環の図を修正したからといって、世界の水危機が解決するわけではないことは分かっています。 「しかし、これらの図は、さまざまな研究、教育、管理グループが水循環をどのように理解しているかを知るための窓となります。 7620>

水循環は、「物質がどのように生成または破壊されないか、すべてがどのように生態系でつながっているか、人間の活動が地球の生命維持システムにどのように影響を与えるかなどの重要な科学的概念を教えてくれます」と Abbott 氏は語ります。 「社会のあらゆる部分が水に依存しているため、水がどこから来て、何がそれを利用できるか決定するのかを理解することは、社会と生態系のための水を確保するために重要です。

「私たちの多くは、気候変動と水質汚染の全容を個人的に見ていないので、これらの図は、地球システムに対する人間の改変の程度について、認識を広げる重要な方法となります」と、彼は付け加えました。 “これは単なる学問的な問題ではなく、生態系と社会のために持続可能な水を確保できるように、人々が水の仕組みを理解するのを助けることが、地球規模の優先事項です。”

2019年3月の気候変動に煽られた爆弾サイクロンの洪水は、ネブラスカ州コロンバスにあるビル・ラッキー氏の農場に被害をもたらしました。 出典はこちら。 Bill Luckey/USDA

科学者たちの目標は、彼らの図をオンラインで、アニメーションやインタラクティブな形式、さらにはビデオゲームとして利用できるようにし、教育者などに利用を促すことです。 「いくつかの、魅力的で正確な図があれば、短期間で多くの聴衆に届くでしょう」と、Abbott氏は言います。 「気候変動がより多くの干ばつや洪水を助長する中、「水循環図に人間を含めることは、単なる教育の問題ではなく、水管理および持続可能性の問題です」と Abbott 氏は言います。 「最良の政策を実行できるように、世界中の水管理者と水利用者の手元に良い情報が必要なのです」

Hannah も同意し、現在のほとんどの水循環図は 1930 年代に初めて登場し、以来変わっていないことを指摘します。 「ほぼ 1 世紀前、人間の影響はそれほど大きくなく、理解もされていませんでした」と彼は言います。 「しかし、変化する世界において、人間と水とのさまざまな相互作用を含めないという言い訳は、今ではできません」

Marlene Cimons は、気候、エネルギー、政策、芸術、文化などを扱うニュースワイヤー、Nexus Media に記事を執筆しています。

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