Ben Abbott i David Hannah uważają, że diagramy cyklu wodnego – obrazy, które ilustrują, jak woda krąży na Ziemi – są beznadziejnie przestarzałe, ponieważ nie pokazują destrukcyjnego wpływu człowieka. „To tak, jakby utknęły w XVII wieku, kiedy ludzki ślad wodny był znikomy” – powiedział Abbott, ekolog ekosystemu z Brigham Young University. „To tak, jakby diagram ludzkiego ciała nie pokazywał układu krążenia – to nie jest tylko uproszczenie, to pominięcie, które uniemożliwia zrozumienie, jak działa system.”
Jako naukowcy, było to frustrujące – Hannah studiuje hydrologię i klimat na Uniwersytecie w Birmingham – ale jako rodzice, było to również osobiste. „W zeszłym roku moja córka z czwartej klasy wróciła pewnego dnia do domu, śpiewając piosenkę o cyklu wodnym” – wspomina Abbott. „Jej nauczycielka pokazała w klasie filmik na YouTube, który uczył podstawowej terminologii. Jest to najczęściej oglądane wideo na temat cyklu wodnego, z ponad 11 milionami wyświetleń i pokazuje wszystkie skrzynki o tym, co jest nie tak z obecnymi obrazami cyklu wodnego.”
Wideo podkreśla pionowe aspekty cyklu wodnego, wyłączając zmienność czasową – zmiany ilości w czasie – jak również interakcje na duże odległości między oceanem i powierzchniami lądowymi a cyklem wodnym, a także „najbardziej okropnie, nie pokazuje żadnej interakcji człowieka z wodą”, powiedział Abbott, dodając: „Cóż, w całej uczciwości, jest dziewczyna grooving do rytmu w jednym punkcie, ale nie ma wskazania, że ludzie mają przekształcone wody w 21 wieku.”
Podobnie, kilka lat temu, kiedy najstarsza córka Hannah była w 3 klasie, ona wyprodukowała kolorowy rysunek cyklu wodnego, który nie pokazał żadnej ziemi – tylko ocean. „Była tak zadowolona ze swojej pracy plastycznej, podobnie jak ja, że powiedziała, iż spędziła cały dzień robiąc to, co ja robiłam w pracy” – powiedziała Hannah. „Nie miałam serca powiedzieć, że pracuję głównie nad lądowymi procesami hydrologicznymi, których brakowało na jej super ilustracji.”
Globalny cykl wodny przedstawia, w jaki sposób woda porusza się nad, na i pod powierzchnią Ziemi, obszary, które obejmują lądy, atmosferę, rzeki i oceany. Procesy cyklu obejmują parowanie, kondensację, opady, infiltrację, spływ powierzchniowy lub przepływ podpowierzchniowy i przybierają różne formy – deszczu, lodu i pary.
„Globalna masa wody jest dość stała w czasie, ale podział wody na… śnieg, lód, wody gruntowe, glebę i atmosferę jest zmienny w przestrzeni i czasie, w zależności od szerokiego zakresu klimatu i dorzecza – działu wodnego – kontroli i procesów”, powiedział Hannah.
Dokładny diagram – szeroko stosowany w edukacji, badaniach i gdzie indziej – jest ważny, ponieważ zmiany klimatyczne nadal powodują ważne zmiany w cyklu wodnym. Gdy świat się ociepla, więcej wody wyparowuje zarówno z lądu, jak i z morza, a cieplejsza atmosfera jest w stanie pomieścić jej więcej. W niektórych miejscach powoduje to obfitsze opady, a w innych długotrwałą suszę. Wpływa to również na to, ile wody jest dostępne jako zasób.
Naukowcy, współpracując z badaczami z Michigan State University oraz we Francji, Szwecji, Kanadzie i Szwajcarii, zbadali zakres, w jakim obecne diagramy cyklu wodnego były przestarzałe, i wymyślili nową wersję, która odzwierciedla wpływ człowieka.
Proponowany przez nich aktualny diagram cyklu wodnego zawiera elementy, które pokazują wyniki wpływu człowieka, wśród nich wzrost poziomu morza, topnienie pokrywy lodowej, powodzie, susze i inne ekstremalne warunki pogodowe, ekspansję oceanicznych „martwych stref” oraz zanieczyszczenia pochodzące z rolnictwa i przemysłu. Ich badania ukazały się w czasopiśmie Nature Geoscience.
„Cykl wodny jest ikoną hydrologii i myślenia o systemach środowiskowych” – powiedziała Hannah. „Nasza zdolność do zapewnienia odpowiedniej ilości wody dla społeczeństwa i środowiska zależy od dokładnego przedstawienia cyklu wodnego… Wady w diagramach mają potencjał, aby podważyć je jako narzędzia edukacyjne i mogą prowadzić do fałszywego myślenia o zarządzaniu…”
Badacze najpierw zebrali wszystkie dostępne badania na temat globalnego cyklu wodnego, aby zorientować się, ile wody jest na Ziemi i jak się ona przemieszcza. „Skompilowaliśmy te informacje z ponad 80 badań i porównaliśmy je z diagramami, które zebraliśmy z podręczników, artykułów naukowych i źródeł internetowych” – wyjaśnił Abbott. „Przejrzeliśmy każdy obraz szczegółowo, zapisując ponad 50 różnych cech, takich jak rozmiar oceanu w porównaniu z lądem, obecność lub brak ludzi, a także jakie rodzaje basenów i strumieni zostały pokazane.”
Zdecydowana większość schematów, które przeanalizowali – 85 procent – w ogóle nie wykazała udziału człowieka, podczas gdy tylko 2 procent obrazów wspomniało o zmianach klimatycznych lub zanieczyszczeniu wody, zgodnie z badaniem.
Diagramy często są wykorzystywane do przekazywania ważnych informacji społeczeństwu w łatwym do zrozumienia formacie wizualnym, takim jak w przypadku dietetycznych wytycznych dotyczących żywności. W przeciwieństwie do zdjęć żywności, które przeszły wiele zmian jako dietetyczne wiedza awansowała w czasie, diagramy cyklu wodnego pozostały niezmienione. Większość rysunków z azotu i węgla cykli, na przykład, w przeciwieństwie do cykli wodnych, już zawierają wymiar ludzki, Abbott powiedział. „Wiemy, że naprawa diagramów cyklu wodnego nie rozwiąże globalnego kryzysu wodnego,” powiedział. „Ale te diagramy stanowią okno na to, jak różne grupy badawcze, edukacyjne i zarządzające rozumieją cykl wodny. Obraz, który malują jest dość daleki od rzeczywistości.”
Obieg wody uczy kluczowych pojęć naukowych, „w tym jak materia nie może być stworzona lub zniszczona, jak wszystko jest połączone w systemach ekologicznych, i jak działalność człowieka może wpływać na systemy podtrzymywania życia na Ziemi,” powiedział Abbott. „Każda część społeczeństwa zależy od wody, więc zrozumienie, skąd ona pochodzi i co decyduje o tym, czy jest dostępna do użytku, jest krytyczne dla zapewnienia wody dla społeczeństwa i ekosystemów.
„Ponieważ wielu z nas nie widzi osobiście pełnego zakresu zmian klimatycznych i zanieczyszczenia wody, te diagramy są ważnym sposobem poszerzenia naszej świadomości zakresu modyfikacji systemu ziemskiego przez człowieka”, dodał. „To nie jest tylko problem akademicki, to priorytet planetarny, aby pomóc ludziom zrozumieć, jak działa woda, abyśmy mogli zapewnić zrównoważoną wodę dla ekosystemów i społeczeństwa.”
Celem naukowców jest udostępnienie swoich diagramów online – w animowanych i interaktywnych formatach, nawet jako gry wideo – oraz zachęcenie edukatorów i innych osób do korzystania z nich. „Kilka, atrakcyjnych i dokładnych diagramów mogłoby dotrzeć do ogromnej publiczności w krótkim czasie” – powiedział Abbott. „Musimy podnieść poziom znajomości wody na każdym poziomie społeczeństwa.”
Ze zmianami klimatycznymi napędzającymi więcej susz i powodzi, „włączenie ludzi do naszych diagramów cyklu wodnego nie jest tylko problemem edukacyjnym, jest to problem zarządzania wodą i zrównoważonego rozwoju”, powiedział Abbott. „Potrzebujemy dobrych informacji w rękach zarządców wód i użytkowników na całym świecie, abyśmy mogli wdrożyć najlepsze możliwe polityki…”
Hannah zgodziła się, wskazując, że większość aktualnych diagramów obiegu wody po raz pierwszy pojawiła się w latach 30-tych i nie zmieniła się od tego czasu. „Prawie sto lat temu wpływ człowieka był mniej rozległy i mniej zrozumiały” – powiedział. „Ale teraz nie mamy żadnych wymówek, aby nie uwzględniać ludzi i ich różnych interakcji z wodą w zmieniającym się świecie.”
Marlene Cimons pisze dla Nexus Media, syndykatowego biuletynu obejmującego klimat, energię, politykę, sztukę i kulturę.
.