Gelombang panas, kekeringan, banjir, kebakaran hutan—konsekuensi dari perubahan iklim meningkat dan mengubah lingkungan kita. Contoh utama adalah pedesaan di daerah tangkapan air untuk reservoir Rappbode di wilayah Harz timur. Ini adalah reservoir air minum terbesar di Jerman dan menyediakan air minum untuk sekitar 1 juta orang.
Periode kekeringan yang panjang selama tahun 2015 hingga 2020 telah sangat melemahkan populasi pohon di wilayah Harz sehingga parasit seperti kumbang kulit kayu dapat berkembang biak. Ini semakin memperburuk efeknya: Pohon-pohon semakin rusak dan dengan cepat mati.
“Selama empat tahun terakhir, daerah tangkapan air, yang dicirikan oleh tumbuhan runjung, terutama cemara, telah kehilangan lebih dari 50 persen hutannya,” kata ahli hidrologi UFZ dan penulis terakhir Prof. Michael Rode. “Kematian hutan besar-besaran ini berkembang pesat dan dramatis. Ini akan berdampak pada reservoir air minum.”
Hutan memainkan peran kunci dalam siklus air. Mereka menyaring air dan mengikat nutrisi dan karena itu diperlukan untuk kualitas air yang baik. Semakin sedikit nutrisi—yaitu senyawa nitrogen atau fosfor—yang terkandung dalam air waduk, semakin baik untuk pengolahan air minum. “Ini membuat alga lebih sulit berkembang, membuat pengolahan air minum di saluran air lebih hemat biaya dan lebih mudah,” jelas peneliti danau UFZ dan rekan penulis Dr. Karsten Rinke.
“Pengelolaan nutrisi di kawasan konservasi air oleh karena itu sangat penting. Selama beberapa dekade terakhir, konsep jangka panjang dengan kerjasama yang erat antara pengelolaan hutan dan air telah memajukan pengembangan kawasan hutan yang luas di daerah resapan waduk Rappbode.” Penurunan hutan yang cepat di wilayah Harz timur sekarang menjadi perhatian serius bagi operator waduk dan saluran air.
Didorong oleh perkembangan ini, tim UFZ telah menyelidiki efek deforestasi akibat iklim terhadap kualitas air waduk dalam studi model mereka. Studi ini didasarkan pada data dari jaringan observatorium lingkungan TERENO (Terrestrial Environmental Observatories), di mana UFZ adalah peserta dari Harz/Central German Lowland Observatory.
“Kami dapat mengakses data lingkungan dari periode lebih dari sepuluh tahun, memberikan kami kumpulan data yang solid,” kata Dr. Xiangzhen Kong, juga ilmuwan lingkungan UFZ dan penulis utama studi tersebut. Tim menggunakan data dari proyek ISIMIP internasional (Inter-sectoral Impact Model Intercomparison Project) untuk memprediksi perubahan iklim di masa depan.
“Kami pertama-tama memasukkan data ini ke dalam model untuk memperkirakan efek terkait iklim pada keseimbangan nutrisi di daerah tangkapan air,” jelas Kong. “Data yang dihasilkan kemudian diproses dalam model ekosistem reservoir yang dengannya kami dapat menentukan efek dari skenario deforestasi yang berbeda terhadap kualitas air yang diprediksi untuk tahun 2035.
Reservoir Rappbode dipasok oleh tiga daerah tangkapan air yang berbeda, dua di antaranya termasuk dalam “Daerah resapan Hassel bercirikan pertanian, sedangkan Rappbode didominasi hutan—setidaknya itu terjadi sebelum hutan cemara mati,” kata Kong.
Sebelum air dari dua daerah tangkapan air mengalir ke sungai besar. Waduk Rappbode, pertama kali ditahan oleh pra-bendungan hulu. Pengaruh pertanian menghasilkan kandungan nutrisi yang jauh lebih tinggi dalam air di pra-bendungan Hassel dari pada di pra-bendungan Rappbode.
“Kami dapat menunjukkan bahwa, untuk antisipasi deforestasi hingga 80 persen, predam Rappbode akan mengalami peningkatan 85 persen konsentrasi fosfor terlarut dan peningkatan lebih dari 120 persen nit konsentrasi rogen hanya dalam waktu 15 tahun. Dengan demikian, pra-bendungan Rappbode akan mencapai tingkat nutrisi yang hampir sama dengan pra-bendungan Hassel,” kata Kong.
Hal ini akan menghasilkan lebih dari 80 persen peningkatan diatom dan lebih dari 200 persen peningkatan ganggang hijau di pra-bendungan Rappbode.perlunya berbagai adaptasi dalam pengelolaan air minum.
menyoroti disesuaikan dengan perkembangan yang akan datang dengan strategi penghilangan air selektif, “kata Rode. “Dan yang tetap penting dan harus ditingkatkan lebih lanjut: pemantauan lingkungan granular yang ekstensif.”
Hasil untuk reservoir Rappbode dapat diterapkan ke tangkapan di wilayah yang sama. “Penghilangan hutan sebagai konsekuensi tidak langsung dari perubahan iklim memiliki efek yang lebih nyata pada waduk daripada efek langsung dari iklim. Kami sebenarnya terkejut dengan sejauh mana efek ini,” kata Kong. (phys.org)
