Посушливі водоносні горизонти Бразилії загрожують світовим врожаям

14 серпня 2026 р. 20:18

14 серпня 2026 р. 20:18

Бразилія володіє одними з найбільших водоносних горизонтів у світі, але новий аналіз показує: за останні 25 років багато з них скоротилися настільки, що опинилися на межі незворотного пошкодження. Ці підземні запаси, які забезпечують близько 55% води країни , виснажуються через посухи, посилене випаровування унаслідок зміни клімату та активне відкачування води для потреб людей, йдеться в дослідженні, описаному на порталі Live Science .

Наслідки виходять далеко за межі країни. У районах із найсильнішим виснаженням підземних вод вирощують більшу частину світових запасів сої, цукрової тростини, апельсинів та кави, а також значну частку бавовни й кукурудзи. Тому скорочення підземних вод може спричинити збої на глобальних продовольчих ринках, зокрема й у США.

Ослаблені водоносні горизонти можуть також підірвати річкові системи, які живлять гідроелектростанції Бразилії. Це може змусити країну переходити на вугільні чи біомасові електростанції, попереджають фахівці.

Як штучний інтелект допоміг побачити масштаби проблеми

Формально Бразилія має найбільші у світі відновлювані запаси прісної води, переважно завдяки басейну Амазонки та його лісовій екосистемі. Проте, на відміну від США чи Індії з тисячами пунктів спостереження за підземними водами, мережа моніторингових свердловин у Бразилії дуже розріджена.

Щоб подолати нестачу даних, команда на чолі з Аугусту Жетіраною (Augusto Getirana) з Лабораторії гідрологічних наук Центру космічних польотів імені Ґоддарда NASA навчила моделі штучного інтелекту відновлювати картину змін рівня підземних вод.

Моделям подали дані з 398 моніторингових свердловин, супутникові вимірювання невеликих змін гравітації, пов’язаних з перерозподілом води, а також відомості про геологію та типи землекористування в різних регіонах. На цій основі ШІ відтворив щомісячні зміни підземних вод у бразильських водоносних горизонтах у 2002–2023 роках з просторовою роздільністю приблизно 10 кілометрів.

Потім дослідники оцінили, як відбувається поповнення водоносних горизонтів — скільки води фактично досягає підземних систем і відновлює їхні запаси.

Результати, опубліковані 3 червня в журналі Science Advances, показали серйозні й стійкі втрати підземних вод у частинах центральної, північно-східної та південно-східної Бразилії. Ідеться про басейни Сан-Франсіску, Парани, Південно-Східної Атлантики та Східної Атлантики, які разом охоплюють близько 1,97 мільйона квадратних кілометрів — це приблизно 23% території країни.

Деякі з найважливіших водоносних горизонтів роками майже не поповнювалися. Натомість у басейні Амазонки та в окремих районах півдня країни суттєвих змін не зафіксували або навіть виявили локальне зростання запасів, пов’язане зі змінами опадів і природними кліматичними коливаннями.

«Ми не побачили єдиного тренду для всієї країни. Натомість зафіксували чіткий географічний контраст», — пояснює Жетірана.

Клімат створює дефіцит, люди його посилюють

Автори не прив’язували зміни в окремих водоносних горизонтах до конкретних джерел впливу, але з даних чітко випливає, що ключову роль відіграють кліматичні зрушення. Найрізкіші падіння рівня підземних вод відбувалися після тривалих посух і великих кліматичних подій — наприклад, Ель-Ніньйо 2015–2016 років.

Через фрагментарний моніторинг важко точно розділити внески сільського господарства, промисловості та побутового водоспоживання. Однак дослідники виявили значне накладання зон найбільших втрат підземних вод із районами інтенсивного зрошення, великих міст та промислових об’єктів, гірничих робіт, активної зміни землекористування і високої щільності свердловин.

За словами Жетірани, найобґрунтованіше наукове пояснення таке: зміна клімату створює базовий дефіцит води , а відкачування та перетворення земель, імовірно, посилюють його масштаб і тривалість у найбільш навантажених регіонах.

Еколог і гідролог Жав’єр Томаселла (Javier Tomasella) з Національного інституту космічних досліджень Бразилії, який не брав участі в роботі, погоджується, що головний чинник виснаження водоносних горизонтів — саме зміна клімату. Він зазначає, що посухи в країні стають довшими та інтенсивнішими, особливо в центральних районах і на північному сході. Це водночас зменшує природне поповнення підземних запасів і підвищує потребу в воді, тож люди активніше відкачують її з надр.

Саме тому вплив у зрошуваних районах, за його словами, є особливо сильним.

Що буде з бразильським урожаєм

Якщо посухи посилюватимуться протягом наступних десятиліть, великі сільськогосподарські регіони Бразилії можуть втратити доступ до достатніх обсягів води для вирощування окремих культур. Підземні води виступають своєрідною «подушкою безпеки», коли дощі та поверхневі водойми стають ненадійними, особливо для аграріїв і систем водопостачання міст.

Загроза полягає не стільки в повному висиханні водоносних горизонтів, скільки в тому, що рівень води опускається настільки низько, що її відкачка стає надто дорогою порівняно з доходами від врожаю. Подібна поступова деградація вже спостерігається в інтенсивно експлуатованих системах підземних вод Сполучених Штатів, а також у північній Індії та Бангладеш, наголошує Жетірана.

Фермери, ймовірно, будуть змінювати структуру посівів: замінювати водомісткі культури на кшталт сої на менш вимогливі, як-от кукурудза чи пшениця, особливо в сухий сезон. У низці регіонів, наприклад на півночі штату Парана, така «подвійна сівозміна» вже практикується.

На думку Томаселли, загальний рівень виробництва культур, які переважно залежать від дощів (соя, кукурудза), у ближчій перспективі навряд чи сильно впаде, хоча співвідношення між ними може змінитися. Натомість урожайність зрошуваних культур — кави, цукрової тростини, апельсинів — може зменшитися, залежно від того, як розвиватимуться посухи в найближчі 20 років.

Країни, що активно імпортують продовольство з Бразилії, потенційно можуть зіткнутися з перебоями у поставках, але їхній масштаб поки важко передбачити. Найвразливішим виглядає Китай, який отримує з Бразилії близько 80% своєї сої. США й Європа можуть відчути зниження імпорту кави, цукру й апельсинів, а країни Азії та Близького Сходу — бавовни й кукурудзи.

Натомість виробництво яловичини, за нинішніх ринкових умов, навряд чи скоротиться, вважає Томаселла: попит залишається дуже високим, а щільність худоби на пасовищах ще можна збільшити. Однак це означало б вищі викиди метану — потужного парникового газу.

Загрози для енергетики та міст

Проблема не обмежується аграрним сектором. Водоносні горизонти тісно пов’язані з річками, тому тривале падіння рівня підземних вод може призвести до висихання окремих річкових систем. Для Бразилії, де гідроелектростанції забезпечують близько 60% електроенергії , це означає серйозний ризик для енергетичної безпеки.

Якщо гідроресурси ослабнуть, країні доведеться більше покладатися на електростанції, що спалюють викопне паливо або біомасу. Це своєю чергою призведе до значно вищих викидів вуглекислого газу, які ще більше посилять зміну клімату й водну кризу.

У короткостроковій перспективі, за оцінкою Томаселли, дефіцит підземних вод, імовірно, швидше відчується в системах питного водопостачання великих міст, таких як Ріо-де-Жанейро та Сан-Паулу, ніж у сільському господарстві.

Якщо посухи й надалі посилюватимуться, країна може опинитися перед надзвичайно складним вибором щодо розподілу водних ресурсів. Постає ключове запитання, сформульоване експертами: чи є нинішні умови «новою нормою»? Якщо так, попереджають вони, то людство опинилося у справді глибокій біді.

Наука