Исследование влияния изменений климата и землепользования/покрова на гидросистему дельты Уэме в Бенине, Западная Африка

Почему эта речная дельта важна

Дельта Уэме на юге Бенина — это низменная пойма, которая снабжает водой фермы, города и рыболовство, одновременно смягчая наводнения от крупнейшей прибрежной реки Западной Африки. Тем не менее регион испытывает давление с двух сторон: потепление и изменение климата и быстрый рост площадей под сельское хозяйство и застройку. В этом исследовании поставлен простой, но актуальный вопрос: как эти двойные нагрузки преобразуют воду, от которой зависят люди — дождь, стекающий в виде паводков, вода, удерживаемая в почвах для посевов, и грунтовые воды, которые питают колодцы в сухой сезон?

Заглядывая под поверхность

Поскольку полевые замеры в дельте редки, а паводки затрудняют установку новых гидрографических станций, исследователи использовали сложную компьютерную модель ParFlow-CLM. Эта модель отслеживает, как вода перемещается от атмосферы через растительность и почву в реки и подземные слои. Команда ввела в неё детализированные карты землепользования за 1975, 2000 и 2013 годы, а также климатические записи и современные реанализы, восстанавливающие прошлую погоду. Затем они сравнили суточные оценки ключевых водных потоков модели — таких как испарение с земли и растений, поверхностный сток, уровень грунтовых вод и влажность почвы — с независимыми спутниковыми климатическими наборами данных, чтобы проверить реалистичность модели.

Проверка изменяющегося климата сегодня

Первый набор экспериментов удерживал землепользование неизменным и позволял варьироваться климату с середины 1970-х до начала 2010-х. За этот период на юге Бенина произошло потепление и изменение распределения осадков. Модель воспроизвела два сезона дождей в регионе и показала, что при увеличении осадков заметно растут как поверхностный сток, так и испарение. Уровни грунтовых вод также реагировали: в более влажные месяцы в ранние десятилетия они подходили ближе к поверхности, тогда как в более тёплые и недавние годы залегали глубже. Эти результаты резонируют с наблюдениями по всей Западной Африке: изменения осадков и температуры сильно определяют сроки и объёмы водных потоков в реках и подземных хранилищах, и дельта Уэме оказывается особенно чувствительной.

Изменения землепользования, которые складываются незаметно

Далее команда зафиксировала климат и подставила карты землепользования 1975, 2000 и 2013 годов, чтобы выделить эффект расширения ферм и городов за счёт лесов. За эти десятилетия лесной покров в дельте сократился примерно на 20 процентов, в то время как площади под сельское хозяйство и жилые территории выросли. Удивительно, но модель показывает, что такой уровень вырубки лесов оказывает лишь скромное влияние на суммарный годовой сток, влажность почвы и грунтовые воды, хотя различия проявляются в ключевые месяцы дождей — с июля по сентябрь. В эти месяцы ландшафты с меньшим количеством леса демонстрируют слегка пониженное подпитывание грунтовых вод и в отдельных местах более мелкое залегание водоносных горизонтов, что намекает на то, что плоский рельеф дельты, неглубокие грунтовые воды и всё ещё доминирующие саванны могут частично смягчать последствия умеренной вырубки — по крайней мере пока.

Заглядывая в будущие экстремумы

Чтобы исследовать возможные сценарии в конце этого столетия, исследователи совместили климатические проекции с правдоподобными картами будущего землепользования и несколькими «что если» экстремальными вариантами. В сухом, тёплом сценарии с уменьшением осадков на 50 процентов, повышением температур и масштабной расчисткой модель указывает на гораздо более глубокие грунтовые воды, резкое снижение поверхностного стока и падение влажности почвы почти на четыре процентных пункта. Такие условия означали бы стресс для посевов, сокращение водно-болотных угодий и рост конкуренции за уже ограниченные водные ресурсы. На другом полюсе, в более влажном, прохладном сценарии с более чем 50‑процентным приростом осадков и широкомасштабным восстановлением лесов получаем противоположную картину: удвоение стока, более влажные почвы и повышение уровня грунтовых вод, что может увеличить риск длительных разрушительных наводнений. Даже в более умеренных будущих сценариях испарение забирает всё большую долю осадков, оставляя меньше воды «в запасе» для людей и экосистем.

Что это всё значит для людей и политики

В совокупности моделирование показывает, что изменения климата являются главным фактором перемен в водной системе дельты Уэме, тогда как изменения землепользования, как правило, усиливают или смягчают эти воздействия, но не управляют ими напрямую. В уже густонаселённом регионе, где проживает примерно треть населения Бенина, такое сочетание может привести либо к хронической нехватке воды, либо к повторяющимся наводнениям — в зависимости от глобальных выбросов и местной политики в области землепользования. Авторы призывают планировщиков рассматривать поверхностные воды, грунтовые воды, леса, фермы и города как единую связанную систему — применяя восстановление лесов, продуманное размещение плотин и ирригационных схем и улучшенный мониторинг — чтобы сохранить дельту продуктивной и пригодной для жизни в условиях быстро меняющегося климата.

Цитирование: Bodjrènou, R., Sintondji, L.O., Soudé, M.K. et al. Investigating the impacts of climate and land use/cover changes on the Oueme Delta hydrosystem in Benin, West Africa. Sci Rep 16, 8534 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39679-x

Ключевые слова: Дельта Уэме, изменение климата, землепользование, водные ресурсы, Западная Африка