Влияние изменения климата на водные ресурсы бассейна реки Пяндж Республики Таджикистан

«Кардинальное решение проблемы дефицита воды и преодоления рисков, связанных с изменением климата и стихийными бедствиями видится в развитии гидроэнергетики с водохранилищами комплексного назначения, при сотрудничестве заинтересованных сторон». Эмомали Рахмон, Президент Республики Таджикистан.

Аннотация
Таджикистан считается наиболее уязвимой, Центрально-Азиатской страной, к неблагоприятным воздействиям изменения климата. Ключевые территории, такие как бассейн реки Пяндж, уже испытывают повторяющие убытки причиненные стихийным бедствиям, включая затопление, оползни, засуху. Недавние засухи и экстремальная погода прояснили существующую неадекватность в большинстве секторах: например, неспособность оросительной инфраструктуры в поддержке сельскохозяйственного производства из-за потери воды, низкого уровня эффективности орошения, затопление, засоление почвы, и снижения урожайности. Климатические события показывают, что в Таджикистане повысится температура до 2 градусов по Цельсию к 2050 году и снизаться средние атмосферные осадки. Повышение температуры приведёт к ускоренному таянию ледников, с вероятным исчезновением 30% массы ледниковых систем к 2050 году.  Скачать Английскую версию

Ключевые слова: воздействия изменения климата, бассейн реки Пяндж, стихийные бедствия, затопление, оползни, засуха, ледники, ледниковые озёра, оросительная инфраструктура, атмосферные осадки, климатические катаклизмы, дефицита воды.

На территории Таджикистана существует более 10 тысяча больших и малых ледников, объём которых составляет более 850 кубических километров. Самый крупнейший и находящийся на суше является ледник имени Федченко, длина которого составляет 76 километров, а общий объём 144 кубических километров. Ледник Федченко является регулятором реки Вахш и индикатором климатического состояния Центральной Азии. Общая площадь всех ледников страны составляет 6 процента общей площади территории республики. За последние 40-50 лет под влиянием потепления климата растаяли более тысяч ледников республики, некоторые мелкие ледники полностью исчезли. При увеличении средней температуры воздуха от 1,8 до 2,5 градуса к 2050 году, тенденция таяние ледников будет продолжаться, и количество ледников сократиться наполовину.

Необходимо отметить, что значительная часть водных ресурсов Центральной Азии сосредоточена именно на ледники Таджикистана. Таким образом таяние и исчезновение ледников в стране представляет огромную угрозу для всего региона в целом.

Максимальный сезонный сток вероятно перенесётся с ранней весны к поздней зимы. В результате этих изменений ожидаются значительные последствия наличие воды для человеческого потребления, орошения, производства гидроэнергетики. В особенности, повышение температуры приведёт к увеличению испарения и роста дефицита воды в летний период. Неблагоприятные воздействия изменения климата будут остро ощутимы частью населения, которая уже уязвима по признаку пола, возраста, (или инвалидности), 75 % бедного населения проживают в сельских местностях. Предполагается, что климатические катаклизмы способны опрокинуть большой процент населения в крайнюю бедность. Вероятно, изменения климата соединит существующие проблемы продовольственной безопасности и сильно повлияет на те которые зависимы от сельского хозяйства. Женщины и дети, которые составляют большее количество населения страны, уязвимы к воздействиям изменения климата в Таджикистане. На них часто возлагается обязанность безопасности воды, продовольствия, горючего для приготовления еды, и обогрева помещения в сельских местностях Таджикистана. Таким образом, для существования они зависимы от природных ресурсов, которые находятся под угрозой от изменения климата. Река Пяндж имеет международную границу между Афганистаном и Таджикистаном. Площадь бассейна реки составляет около 107,000 квадратных километров (из которых 40% находится в Афганистане и 60% в Таджикистане) по горной местности, простирающаяся по нижней пойме с площади около 6,500 квадратных километров. Длина реки Пяндж составляет около 1000 км до её преобразования в реку Амударья после слияния с рекой Вахш. Реки Бартанг, Гунт и Вандж (бассейн 2070 км² и длиной 92 км), Язгулом и Кызылсу являются одними из крупнейших правых притоков реки Пяндж, а также реки Чордара, Хумбоб и Яхсу соединяются в реку Пяндж.

Площадь бассейна реки Язгулом составляет 1970 км², а длина — 80 км. Длина реки Бартанг составляет 558 км, площадь бассейна составляет 24 700 км², длина реки Гунт составляет 296 км, а площадь бассейна — 13700 км². Это самый крупный приток реки Пянджи с точки зрения, как площади бассейна, так и его длины. Согласно нынешнему течению, крупнейшим правым притоком реки Пяндж является река Кызылсу, длина которой составляет 230 км, а площадь 8630 км². Из этого бассейна зона Кулябского района и Пянджского района будут обеспечены поливной водой.

Коллекторно-дренажная сеть бассейна реки Кызылсу (районы Мир Саид Али Хамадони, Фархор и Куляб) в основном расположены на уровне реки и состоят из объема пресной воды, сбрасываемой из рек Пяндж, Кызылсу, Яхсу, которые почти равны источнику взятой воды. Река Кафирниган также разделяет долину Кабадиян с севера на юг и впадает в реку Пяндж.

Река Пяндж имеет большое количество наносов, и по оценкам порядка 750000 м 3 отложенных наносов впадают в Чубекскую ирригационную систему каждый год, что является огромным бременем для бюджета по эксплуатации и обслуживанию очистки ирригационной сети. Донный нанос отводиться обратно в реку Пяндж на Шлюзе-Регуляторе Основного Канала Чубек через сливной канал с пороговым уровнем 60 см. Так концентрация наноса ассоциируется с водосбросом, около 84% наносов входят в Чубекскую ирригационную систему во время трёх месяцев лета июнь, июль, август. К счастью гидрология и существующие инфраструктурные сооружения способствуют строительству эффективного и надёжного осадко — отводящего бассейна, который мог бы располагаться в начале участка Главного Канала Чубек.

Плохое состояние регистрации потока и наносов серьёзно влияет на такие факторы, как:

• Во первых, не отвечающие требованиям системы орошения очевидны из общей ситуации по сельскохозяйственному производству, указывающие низкий уровень посевных площадей, низкий уровень урожайности и ниже от общего размера сельхозпродукции. Водопотребление для урожайности для будущих систем земледелия и интенсивности должны основаться на агроклиматических факторах, а не исторических записях.
• Во вторых эффективность орошения является важным параметрам для расчёта будущих потребностей в орошении. В ходе исследований были сделаны попытки оценки эффективности орошения с использованием данных дистанционного измерения. Хотя данный метод даёт достаточно надёжные расчёты суммарного потребления воды, требуются фактические данные потока, чтобы измерить уровень эффективности, и надёжность измеряемого уровня целесообразности орошения не будет лучше чем гидрологические наблюдения.
• В третьих, текущее положение данных потоков и наносов подчёркивает необходимость сильного и хорошо-оснащённого институционального механизма с обученным персоналом для регулярных наблюдений, анализа и записи данных наблюдений. Необходимо выделить достаточные ресурсы для приобретения соответствующих полевых оборудований, чтобы вести наблюдения расхода воды и брать пробы наносов в бассейне, создать лаборатории для анализа пробы осадка, и обучить надлежащий персонал.

Сельскохозяйственные ресурсы.

Во время Советского Союза не было нехватки качественных семян, удобрений пестицидов. В настоящее время острая нехватка для всех трёх, цены высокие а качество низкое. Семена пшеницы могут содержать до 20-30% примесей следовательно качество семян должно быть очень высоким. Доступные разновидности варьируются из года в год и могут не подходить для региона. Семена не поступают с официальным сертификатом и этикетом. Хотя существуют несколько контрольных систем и подразделений по поставке семян в Министерстве сельского хозяйства, система явно не справляется с поставкой соответствующих семян для фермеров. Два комбината по производству удобрений были закрыты во время Советского Союза и все удобрения импортируются, существует множество жалоб о стоимости и качестве ввозимых удобрений. У немногих фермеров имеются наличие для оплаты за удобрения или оборудования.

В составе сотрудников каждого джамоата имеется агроном. Хотя это хорошо но агрономы нуждаются в тренингах и поддержке наряду с ресурсами чтобы представлять консультации/услуги фермерам.

Потребность воды.

Разные сельхозкультуры требуют разное количество воды в зависимости от времени посева и сбора урожая, а требование воды для зимних овощей гораздо ниже, около 1/3 летних овощей. Ниже приведены мероприятия по улучшению методов управления хозяйством и эффективности использования воды в районах бассейна реки Пяндж с целью повышения производительности сельского хозяйства и доходов хозяйств, и тем самым сокращению масштабов нищеты, а это:

• Через демонстрационные участки распространять широкий спектр агрономической практики, сельскохозяйственных технологий и методов управления водой хозяйства для поощрения эффективного использования воды и более высокий продуктивности воды;
• Введение и умножения на местных хозяйствах высокого качества семян улучшенных сортов пшеницы, хлопка, овощей и других важных сельскохозяйственных культур;
• Развитие институционального потенциала расширения штат районного сельского хозяйства, чтобы они могли им передать и продолжать советами фермерам по технологиям сельского хозяйства и выполнить ирригационную поставку и обязанности эффективных способов.
• Содействие реорганизации /создание ассоциаций водопользователей (АВП) на гидрологических границ и развитие потенциала АВП, а также бенифициаров в менеджменте водоиспользования и их официальный бизнес. Улучшение навыков бенефициаров и поощрение создании цепочки ценностей и увеличение добавленной стоимости.Рис 2. Пограничные переходные пункты на реке Пяндж.

В Таджикистане образована эффективная система управления мероприятиями по предупреждению, ликвидацию, ранее о повышение, оценка опасности и  риска стихийных бедствий. Определены наиболее уязвимые зоны территории, где проводятся учебно- методические сборы, тренинги, тренировки и учения для повышения осведомленности населения о возможных возникновений чрезвычайных ситуаций, или природных бедствий. Разработаны специальные программы подготовки и обучения учащихся средних школ, студентов высших учебных заведений, начальствующего состава, а также рабочих, служащих и населения республики по основам стихийных бедствий и чрезвычайным ситуациям.

Существует многосторонние и двухсторонние международные соглашение по вопросам сотрудничества с региональным, мировым и международными организациями в области снижения риска стихийных бедствий.

Учитывая, что 40% бассейна реки Пяндж охватывает территорию Афганистана, и в этой связи часто происходили серьёзные затопления, в 2010 году оба государства подписали двустороннее соглашение для совместного гидрологического мониторинга реки Пяндж при поддержке партнёров по развитию, включая АБР. Предметы сотрудничества включает координацию и помощь установки и модернизации метеорологических станций на реке Пяндж, проведение обоюдных экспедиций, обучение, обмены опытом, а также организация встреч, научных семинаров, круглых столов. А также сторонами разработан план действий для создания совместной комиссии бассейна реки Пяндж. На сегодняшний день оба государства пытаются найти техническую и финансовую поддержку для осуществления плана действий.

Рис 3. Встреча между главами департамента стихийных бедствий Республики Таджикистан и Исламской Республики Афганистан 2018 год, город Душанбе.

Следует отметить, что в течении прошлых 15 лет в соседнем Афганистане в 23 районах, 4 северных областей Балх, Чавзон, Тахор и Кундуз было вымыто более 14 685 га пахотных земель речным перемещением реки Пяндж.

Стихийные бедствия.

За последние годы в Республике Таджикистан количество стихийных бедствий увеличилось в разы, что повлияло на природу, социально-экономическое положение республики и благосостоянию жителей страны. Многолетние наблюдение температуры свидетельствуют, что за последние годы среднегодовая температура воздуха в Республики Таджикистан увеличилась на один градус по Цельсию, а также повысилась частота и интенсивность стихийно- гидрометеорологических явлений.

Для сельскохозяйственного сектора страны, в котором занято более 60 % населения, такие катастрофы особенно разрушительны. Около 75% женщин и 42% мужчин в стране заняты в сельскохозяйственном секторе, и более 1 миллиона человек постоянно находятся в зоне продовольственной нехватки, и подвержены повторяющимся климатическим шокам.

Высокие температуры последних лет вызвали массовые ледниковые наводнения и селевые потоки, которые привели к размыву жизненно важных инфраструктур, сельскохозяйственных культур, транспортных сетей, электрических сетей, берегоукрепительных дамб и гидротехнических сооружений, которые требуют на восстановление несколько месяцев или годы и большие финансовые затраты. Возникновения стихийных бедствий вследствие изменения климата в дополнение к высокой сейсмической активности  угрожает свести на нет значительную часть результатов  прогресса Таджикистана, достигнутого за последние несколько десятилетие. За последние 25 лет по стране наблюдается череда крупных стихийных бедствий, в результате которого привело к экономическим потерям более 2, 1 млрд. долларов США, и затронуло более 80% жителей страны и в основном отразились на наиболее уязвимые слоях населения.

Ежегодно Правительство Республики Таджикистан направляет многомиллионные бюджетные и внебюджетные средства на предотвращения и ликвидации стихийных бедствий. Часть этих средств направляется на переселение пострадавшего населения, оказание им материальное помощи. Другая часть применяется на восстановление пострадавшие инфраструктуры, строительство и восстановление берегоукрепительных дамб. Кроме того разработана программа по адаптации к изменению климата, целью которой является совершенствование адаптационной системы мониторинга и системы раннего оповещения, а также проведены исследовательские работы.

Глобальные изменения климата оказывают непосредственное воздействие на активизацию природных процессов нашей страны. Повышение температуры привело к засухам, частично проявились стихийные бедствии, сократились площади ледников из которых питаются основные реки, снабжающие нашу страну и регион Центральной Азии. Дальнейшее потепление может поставить под угрозу всю энергетическую промышленность и сельское хозяйство этого Республики Таджикистан. В связи с этим, Правительством вырабатываются неотложные меры по адаптации к климатическим изменениям. Решение этих проблем требуют совместных усилий государств Центральной Азии, органов власти, НПО и граждан данного  региона.

Водное и сельское хозяйство республики может значительно пострадать от изменения климата. Известно, что сельскохозяйственные культуры требуют большего количество воды, особенно для орошения земель принимая во внимание эвапотранспирацию растений. Увеличатся и оросительные нормы основных сельскохозяйственных культур, произойдёт деградация земель, и возникнут риски развития процессов опустынивание  в южных и центральных районах республики.

Общий прогноз:

До 2050 года в Таджикистане полностью исчезнут несколько тысяч мелких ледников. Деградация оледенения сильнее всего отразится на стоке рек Зеравшана, Кафирнигана с притоками, Обихингоу. Площадь оледенения страны уменьшится на 20%, объем льда сократится на 25%, однако наиболее крупные, самые главные ледники сохранятся, хотя станут несколько короче, а их языки будут располагаться выше. Ледниковый сток Пянджа почти не изменится, сток реки Вахша несколько понизится за счет уменьшения стока реки Обихингоу.

Площадь оледенения страны может уменьшиться по сравнению с настоящим временем на 15-20%, а запасы воды в ледниках на 80-100 куб.км. Но крупные ледники и узлы оледенения сохранятся. Ледниковый сток р. Пяндж, Вахша и в целом Амударьи, вследствие активного таяния ледниковых запасов, в начале может увеличиться, однако в долгосрочной перспективе, напротив,  сократиться в связи с истощением запасов льда. Неблагоприятное изменение гидрологического режима рек может иметь серьезные последствия, как для отдельных уязвимых сообществ, так и всего региона.

Отрадно, что в Таджикистане начаты фундаментальные исследования в области изучения состояния ледников, в гляциологии и криосферы. По поручению Президента Республики Таджикистана в 2018 году был создан Государственное научное учреждение «Центр изучения ледников Национальной Академии наук Республики Таджикистана». В настоящее время Центр проводит экспедиции, усовершенствует научные открытия в области криосферы и гляциологии, а также фиксируют состояние ледников, что позволить в ближайшее время узнать точное количество и состояние существующих ледников Республики Таджикистан. А также в республике возродилась новые научные и  фундаментальные исследование в области криосферы и гляциологии, что позволит работников Центра приступить к подготовке «Атласа ледников Таджикистана». На основание вышеназванных достижений Таджикистан включен в Единую глобальную систему мониторинга ледников, а Центр является членом Всемирной метеорологической организации по криосфере и гидрологии.

Центр совместно с Швейцарскими коллегами организовал совместную экспедицию на ледники Зульмарт и Якарча приток которых составляет реку Пяндж, где была установлена автоматическая метеорологическая станция. Метеостанция подключено к датчикам и может записывать и хранить данные ледника в течение года. Одним из значимых результатов Центра является использования беспилотных летательных аппаратов для изучения ледников  разрешением от 5 до 7 сантиметров. Сравнение спутниковых данных и полученной информации беспилотников позволит нам точно определить местоположение ледника на карте. Кроме того на ледниках исследование проводятся с использованием системы GPS, GIS, Arc GIS, Qu GIS, Sanitel LandSAT.

Таджикистан является одной из наиболее уязвимых стран в Центральной Азии, и климатические изменения представляют серьёзную угрозу для всего региона. Поэтому необходимо активнее консолидировать коллективные усилия в области адаптации к условиям изменения климата и чрезвычайных ситуаций на региональном уровне.

Заключение:

Сравнение ретроспективных среднегодовых показателей стока главных рек в бассейне Пянджа с будущими показателями согласно прогнозам гидроклиматических моделей говорят о том, что к 2100 году ожидается постепенное увеличение годового стока реки Пяндж. В частности, эти риски будут проявляться в виде: увеличенной потребности воды, особенно для орошения, по причине повышения температуры воздуха и суммарного испарения, что приведёт к нехватке воды. Это может произойти к концу текущего века и окажет влияние на сельское хозяйство, средства к существованию и экосистемы. Могут иметь место периоды экстремальной жары или холода оказывающее влияние на здоровье людей и домашнего скота, а также сельскохозяйственное производство. Будет возрастать ущерб для жизни и имущества, сельского хозяйства, средств к существованию и экосистем из-за более частых селей  (внезапных лавин, потоков, несущих с собой осадочный материал, вызываемых интенсивными ливнями и снеготаянием, особенно в весенний сезон), а также по причине ежегодного затопления талыми водами рек с ледниковым питанием. Согласно прогнозам исследователей основными климатическими изменениями будут следующими:

• Температура воздуха в бассейне реки Пяндж увеличится примерно на 1.7^оС в период с 2010 по 2050 годы, и на 3.5 ^оС в период с 2050 по 2100 годы;
• Среднее годовое суммарное испарение увеличится в результате роста температуры воздуха;
• Можно также ожидать значительные изменения в хронологическом профиле средних месячных дождевых и снеговых осадков;
• Могут наблюдаться постепенные изменения сезонного распределения речного стока, при этом более высокий сток будет происходить ближе к началу года в результате более раннего таяния снега и льда, вызванного ростом температуры воздуха;
• Магнитуда и частота селей и наводнений, вероятно увеличиться.

Перспективы регулирования ледников.

Континентальные перспективы, потепление климата и вызванная им деградация оледенения — процессы глобальные, охватывающие всю планету, все континенты Земли. Через полвека исчезнет оледенение Узбекистана, через полтора века, по подсчетам гляциологов Киргизии, растают все мелкие и средние ледники Тянь-Шаня. И бороться с этим явлением человечество пока не в состоянии. Вместо борьбы необходимо адаптироваться к изменяющейся обстановке, когда одновременно идет повышение средней температуры воздуха и уменьшение оледенения. Специалисты по оледенению предлагают мероприятия по управлению режимом горных ледников. Однако при детальном рассмотрении оказывается, что почти все они непригодны для условий Таджикистана:

• Искусственное увеличение осадков находится пока еще в стадии разработки. В разгар лета при высокой температуре и низкой влажности воздуха вызвать осадки искусственным путем в Средней Азии практически невозможно.
• Искусственный сброс лавин применяется в наше время только на некоторых автодорогах и рудниках, применить же его во всех горных районах Таджикистана невозможно. При уменьшении количества осадков в виде, уменьшится и число лавин.

Таким образом, почти все перечисленные мероприятия по регулированию таяния льда не годятся для условий Таджикистана. Исключение составляет лишь «аккумуляция осеннего стока в буферной емкости», то есть создание в горах водохранилищ. Они должны накапливать талую воду в межсезонье, когда она не требуется полям. Желательно, чтобы поверхность водохранилища была как можно меньше, а глубина как можно больше: это уменьшает потери на испарение. В то же время водохранилища должны быть безопасными, в случае прорыва (обвалы, оползни, селевые потоки, разрушение плотин землетрясением), ущерб должен быть минимальным. Такие плотины можно создавать методом взрыва или строить капитальные, из железобетона, с аварийным сбросом, на случай переполнения. Водохранилища без ГЭС, предназначенные только для орошения, уже существуют в нашей республике: Сельбурское, Муминабадское, — однако они расположены в долинах.

Второй способ борьбы с маловодьем, вызванным деградацией оледенения, это строительство насосных станций, подающих воду из больших рек на террасы и склоны.

И, конечно, один из главных – это водосберегающее, экономное орошение: закрытые акведуки, дюкеры, арыки, замена всей технологии нашего сельского хозяйства более современной, применяемой в странах Ближнего и Среднего Востока с жарким аридным климатом и небольшим количеством осадков.

Литература:

1. «Водный кадастр Республики Таджикистан», издание ГУ «ТаджикНИИГиМ» г. Душанбе, стр. 8. 2020 год.
2. Основной отчёт TA 8647-TAJ: «Управление Водными ресурсами в Бассейне реки Пяндж» источник Министерство энергетики и водных ресурсов Республики Таджикистан г.Душанбе, ноябрь 2015 год.
3. Отчёт о «Миграции реки Пяндж – река Аму в период от 2000 – 2019 годов» Национальный статистический и информационный Центр Исламской Республики Афганистан NSIA, Шуоб Сабури 2019 год, Афганистан.
4. «В Таджикистане начаты фундаментальные исследования по изучение состояния ледников» Материалы ГНУ «Центра изучения ледников Национальной Академии наук Республики Таджикистан» 2019 год., г. Душанбе.