পানিচক্রের উপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব

পানিচক্রের উপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব বর্ণনা করার ক্ষেত্রে এটিকে অত্যন্ত গভীর এবং পানিচক্রেরর (যাকে হাইড্রোলজিক চক্রও বলা হয়) উপর তীব্র বা শক্তিশালী প্রভাব রয়েছে হিসাবে গণ্য করা হয়ে থাকে। এই নেতিবাচক প্রভাব সুস্পষ্টভাবে অন্ততঃ ১৯৮০ সাল হতে পরিলক্ষিত হচ্ছে। এই প্রভাবের একটি অতি সাধারণ উদাহরণ হল ভারী বৃষ্টিপাত সংগঠনের ঘটনাগুলোর তীব্রতা প্রতিনিয়ত বৃদ্ধি পাচ্ছে। এটি স্বাদুপানি সম্পদের প্রাপ্যতার পাশাপাশি অন্যান্য জলাশয়, যেমন মহাসাগর, বরফের আচ্ছাদন, বায়ুমণ্ডল এবং ভূপৃষ্ঠের উপর অত্যন্ত সুস্পষ্টভাবে নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। পানিচক্র পৃথিবীতে বসবাসকারীদের জীবন যাপনের জন্য অপরিহার্য এবং বৈশ্বিক জলবায়ু এবং সমুদ্রের জল সঞ্চালনের উপর একটি বড় প্রভাবকের ভূমিকা পালন করে থাকে। আমাদের গ্রহের উষ্ণতা বৃদ্ধির ফলাফলগুলো বিভিন্নভাবে পানিচক্রে পরিবর্তন ঘটাতে পারে বলে ধারণা করা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, উষ্ণ হয়ে ওঠা বায়ুমণ্ডলে আরও অধিক জলীয় বাষ্প সঞ্চিত থাকতে পারে যা বাষ্পীভবন এবং বৃষ্টিপাতের উপর প্রভাব ফেলে।
তীব্রতর পানিচক্রের অন্তর্নিহিত কারণ হল গ্রিনহাউজ গ্যাসের পরিমাণ অধিক হারে বৃদ্ধি পাওয়া, যা গ্রিনহাউজ প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলকে উষ্ণায়নের দিকে পরিচালিত করে থাকে। তাপমাত্রা ১°সে বৃদ্ধি পেলে সম্পৃক্ত বাষ্পের চাপ ৭% বৃদ্ধি পায় বলে (ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপেয়ারন সমীকরণে বর্ণিত) পদার্থবিদ্যার নিয়ম নির্দেশ করে থাকে।
পানিচক্রের শক্তি এবং সময়ের সাথে সাথে এতে ঘটা পরিবর্তনগুলি যথেষ্ট আগ্রহের বিষয়, বিশেষ করে জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত হওয়ায়। সামগ্রিক পানিচক্রের সারমর্ম হল এক জায়গায় আর্দ্রতার বাষ্পীভবন ঘটে এবং তা অন্য জায়গায় বৃষ্টিপাত হিসাবে ঝরে পড়ে। বিশেষ করে, মহাসাগরের উপর বাষ্পীভবনের পরিমান বারিপাতকে অতিক্রম করে বলে অতিরিক্ত জলীয়বাষ্পের সঞ্চয়ন ঘটে যেই আর্দ্রতাকে বায়ুমন্ডলের দ্বারা সমুদ্রের উপর থেকে ভূমিতে পরিবহন করে এনে দেয় যেখানে বৃষ্টিপাতের পরিমান বাষ্পীভবনের হারকে অতিক্রম করে এবং ঝরে পড়া পানির প্রবাহটি স্রোতস্বীনি এবং নদী দ্বারা বাহিত হয়ে সমুদ্রে ফিরে আসার মাধ্যমে চক্রটি সম্পূর্ণ করে। পানিচক্র হল পৃথিবীর শক্তি চক্রের একটি মূল অংশ যা ভূপৃষ্ঠে বাষ্পীভূত শীতলকরণের মাধ্যমে বায়ুমন্ডলে সুপ্ত তাপ প্রদান করে, কারণ বায়ুমণ্ডলীয় সিস্টেমগুলি তাপকে ঊর্ধ্বে নিয়ে যাওয়ার ক্ষেত্রে প্রাথমিক ভূমিকা পালন করে।
যদি পানির প্রাপ্যতা অপরিমেয় হয়, অতিরিক্ত তাপের বেশিরভাগই বাষ্পীভবনে ব্যয় হয়ে যায়, যেমনটি সমুদ্রে সবসময় ঘটে থাকে, অন্যথায় এর ফলশ্রতিতে বায়ুর তাপমাত্রা বেড়ে যায়। পানির প্রাপ্যতা এবং বায়ুমণ্ডলের পানি ধারণ ক্ষমতা, যা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি পেতে থাকে, অর্থাৎ জালবায়ুর ক্ষেত্রে মহাসাগর এবং ক্রান্তীয় অঞ্চলে পানি একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে, তবে মহাদেশ এবং মেরু অঞ্চলে এটির প্রভাব অনেক কম। এই কারণেই তাপমাত্রার বৃদ্ধি আর্কটিক এলাকা (মেরু অঞ্চল প্রশস্তকরণে) এবং স্থলভাগে প্রভাব রাখে।
বেশ কিছু অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যের কারণে পানিচক্রের হঠাৎ (আকস্মিক) পরিবর্তন ঘটার সম্ভাবনা রয়েছে। যাইহোক, ২১শ শতকে এই ধরনের পরিবর্তন ঘটবে - এমন সম্ভাবনা বর্তমানে কম বলে মনে করা হয়।
বৈশ্বিক উষ্ণায়ন বৈশ্বিক পানিচক্রকে পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে। এরমধ্যে প্রথম এবং সর্বাগ্রে রয়েছে বায়ুমণ্ডলে বর্ধিত জলীয় বাষ্পের চাপ। এটি বৃষ্টিপাতের ধরণগুলিতে পুনঃপুনঃ সংঘ্টন এবং তীব্রতার পরিবর্তন ঘটানোর সাথে সাথে ভূগর্ভস্থ জল এবং মাটির আর্দ্রতারও পরিবর্তন ঘটায়। একত্রে বিবেচনায় নেওয়া হলে, এই পরিবর্তনগুলোকে প্রায়শঃই পানিচক্রের "তীব্রতা এবং ত্বরণ" হিসাবে উল্লেখ করা হয়। মূল প্রক্রিয়াগুলো যেগুলো প্রভাবিত হবে তা হল খরা এবং বন্যা, গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়, হিমবাহের পশ্চাদপসরণ, তুষার আচ্ছাদন, বরফের জমাটবদ্ধতায় সৃষ্ট বন্যা এবং চরম আবহাওয়ায় পরিবর্তিত হওয়ার ঘটনা।
বেশ কিছু কারণ তাদের প্রভাবকে আরও ধ্বংসাত্মক প্রকৃতির করে তোলে। এগুলোর মধ্যে রয়েছে পানির চাহিদা বৃদ্ধি, জনসংখ্যা বৃদ্ধি এবং অনেক এলাকায় নগরের সম্প্রসারণ ঘটানো। ভূমি পুনরুদ্ধার খরার প্রভাব কমাতে সাহায্য করতে পারে। এর একটি প্রকৃষ্ট উদাহরণ হল কৃষি-বনায়ন ঘটানো।
ভারী বৃষ্টিপাতের ঘটনা বৃদ্ধির কারণে, বন্যা যখন ঘটবে তখন এটি আরও গুরুতর হয়ে উঠতে পারে। বৃষ্টিপাত এবং বন্যার মধ্যে জটিল মিথস্ক্রিয়া রয়েছে। এমন কিছু অঞ্চল রয়েছে যেখানে বন্যা আরও বিরল হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এটি বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে। এর মধ্যে রয়েছে বৃষ্টি এবং তুষার গলার ক্ষেত্রে পরিবর্তন, তবে তাতে মাটির আর্দ্রতাও সম্পর্কিত। জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে কিছু এলাকার মাটি শুষ্ক হয়ে ওঠে, ফলশ্রতিতে এটি বৃষ্টির পানিকে আরও দ্রুত শোষণ করতে পারে। এর ফলে কম বন্যা হয়। শুকনো মাটিও শক্ত হয়ে যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ভারী বৃষ্টিপাতের ফলে বর্ষিত পানি নদী এবং হ্রদের মধ্যে প্রক্ষিপ্ত হয়। এতে সংলগ্ন এলাকায় বন্যার ঝুঁকি বৃদ্ধি পায়।
ভূগর্ভস্থ পানির উপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব সবচেয়ে বেশি হতে পারে বাষ্পীভবন বৃদ্ধির মাধ্যমে সেচের পানির চাহিদার উপর পরোক্ষ প্রভাব সৃষ্টির মাধ্যমে। পৃথিবীর অনেক অংশে ভূগর্ভস্থ পানির সঞ্চয়স্থানের অবনমন পরিলক্ষিত হয়েছে। এটি কৃষিতে, বিশেষ করে শুষ্ক ভূমিতে সেচ কার্যক্রমের জন্য অধিক ভূগর্ভস্থ পানি ব্যবহার করার কারণে ঘটছে। সেচের পরিমাণের এই বৃদ্ধি ঘটার কিছু কারণ এমনও হতে পারে যে পানি ঘাটতি হওয়ার সমস্যাগুলো পানিচক্রে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবের কারণে এই আরও খারাপ পরিস্থিতির সৃষ্টি করেছে। মানুষের ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে প্রতি বছর ~ ২৪,০০০ ঘনমিটার পরিমাণ পানির সরাসরি পুনঃবন্টন ঘটে থাকে যা বিশ্বব্যাপী ভূগর্ভস্থ পানির পুনঃসংযোজনার প্রায় দ্বিগুণ।
জলবায়ু পরিবর্তন পানিচক্রের পরিবর্তন ঘটায় যা বিভিন্ন উপায়ে ভূগর্ভস্থ পানিকে প্রভাবিত করে থাকে: ভূগর্ভস্থ জলের সঞ্চয়ন হ্রাস পেতে পারে এবং ভূগর্ভস্থ পানির পুনঃসংযোজনার হার হ্রাস এবং চরম আবহাওয়ার কারণে জলের গুণমানে অবনতি হতে পারে। ক্রান্তীয় অঞ্চলে তীব্র বৃষ্টিপাত এবং বন্যার ঘটনাগুলোর অধিক সংগঠন ভূগর্ভস্থ পানিকে আরও অধিক পুনঃসংযোজন হতে সহায়তা করে থাকে।
যাইহোক, ভূগর্ভস্থ পানির উপর জলবায়ু পরিবর্তনের সঠিক প্রভাব এখনও গবেষণাধীন। এমনটি ঘটার কারণ হলো ভূগর্ভস্থ পানি পর্যবেক্ষণ থেকে প্রাপ্ত পর্যাপ্ত ও সঠিক বৈজ্ঞানিক তথ্য এখনও অনুপস্থিত, উদাহরণস্বরূপ, স্থান এবং সময়ের পরিবর্তনের ফলে, বা, বিমূর্তকৃত উপাত্ত অথবা, "ভূগর্ভস্থ পানির পুনঃসংযোজন প্রক্রিয়াগুলোর তথ্যকে সংখ্যাসূচক উপস্থাপনা" দ্বারা প্রকাশ করার ফলে তথ্যের ঘাটতি থাকছে।
জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব ভূগর্ভস্থ পানি সঞ্চয়ের উপর বিভিন্ন ভাবে প্রভাব ফেলতে পারে: প্রত্যাশিত আরও তীব্র (কিন্তু কম) বিপুল পরিমানের বৃষ্টিপাতের ঘটনাগুলো অনেক পরিবেশের ভূগর্ভস্থ পানির পুনঃসংযোজন বৃদ্ধির হারকে ত্বরান্বিত করতে পারে। কিন্তু আরও তীব্র খরার ফলশ্রুতিতে মাটি শুকিয়ে যায় এবং নিচ্ছিদ্রতার সৃষ্টি হতে পারে যা ভূগর্ভস্থ পানির নিম্নে অনুপ্রবেশের হার কমিয়ে দেয়।