전 세계 수자원에 대한 광범위한 평가를 제공하는 세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)의 새로운 보고서에 따르면, 기후변화 및 인간 활동의 결과로 물순환의 균형이 깨지고 있다.

가뭄과 폭우로 인해 생명과 경제에 막대한 피해가 발생하고 있다. 눈, 얼음, 빙하가 녹아 홍수와 같은 위험이 증가했고, 수백만 명의 물안보는 지속적으로 위협받고 있다.

하지만 지금까지 세계 수자원의 실태에 대해 알려진 바는 매우 적다. WMO의 2022 세계 수자원 현황 보고서는 "우리가 측정하지 않는 것을 관리할 수 없다"라며 근본적인 정책 전환을 촉구한다.

이를 촉진하기 위해서는 모니터링, 데이터 공유, 국경 간 협력 및 수자원 평가를 개선해야 하며, 이는 사회가 홍수나 가뭄과 같은 극단적인 현상에 대처할 수 있도록 돕는 다.

2022 WMO 세계 수자원 현황 보고서는 지난해 발표된 파일럿 보고서를 기반으로 작성됐다. 지하수, 증발, 하천 유량, 지상 저수량, 토양 수분, 빙권(동결수), 저수지 유입, 수문 재해 등 중요한 수문학적 변수에 대한 보다 확장된 정보를 담고 있다. 이는 현장 관찰, 위성 기반 원격 감지 데이터 및 수치 모델링 시뮬레이션을 통합해 전 세계 규모의 수자원을 평가한다.

페테르 타알라스(Petteri Taalas) WMO 사무총장은 “이 WMO 보고서는 전 세계 수자원에 대한 포괄적이고 일관된 개요를 제공하며 기후, 환경, 사회 변화의 영향을 강조한다”라며 “빙하와 얼음은 우리 눈앞에서 사라지고 있다. 기온 상승으로 인해 물순환은 가속화되기도, 방해 받기도 한다. 따뜻한 대기는 더 많은 수분을 머금고, 우리는 훨씬 더 많은 강수량과 홍수를 목격하고 있다. 그리고 그 반대로 더 많은 증발과 건조한 토양 그리고 더 극심한 가뭄을 목격하고 있다”라고 말했다.

그는 이어 “대부분의 압도적인 재난은 물과 관련된 것으로, 물관리와 모니터링은 전 세계 모든 사람들을 위한 조기경보 계획의 핵심이다. 조기경보에 우선순위를 두어야 하는 많은 국가들이 2022년 큰 홍수나 가뭄을 겪었다. 이 중 단 한 나라도 증거에 기반한 의사결정과 조기조치를 지원하기 위해 이용할 수 있는 정확한 수문 자료를 갖고 있지 않았다”라고 지적했다.

또한 타알라스 사무총장은 “이 보고서는 조기경보 활성화와 기후 행동의 필수적인 부분인 더 조정되고 통합된 물관리 정책을 위해 데이터 공유를 증가시키기 위한 행동을 촉구한다”라고 덧붙였다.

이 보고서는 정책 입안자들에게 통합적이고 총체적인 정보를 제공하기 위해 수십 명의 전문가들의 의견을 종합하고 WMO의 주요 지구 기후 현황 보고서를 보완한다.

유엔 워터(UN Water)에 따르면 현재 36억 명의 사람들이 매년 최소 한 달 동안 물을 제대로 공급받지 못하고 있으며, 이는 2050년까지 50억 명 이상으로 증가할 것으로 예상된다.

수문학적 변수

이 보고서는 강의 방류량, 지하수, 증발량, 토양 수분, 저수지 유입량 등 다양한 변수에 대한 장기평균값과 비교해 대규모 강 유역의 수자원에 대한 독립적이고 일관된 전 지구적 규모의 정량적 평가를 제공한다.

2022년, 전 세계 유역의 50% 이상이 하천 방류 조건에서 평균 범위를 벗어났다. 대부분 이 지역은 평년보다 더 건조한 반면, 유역의 일부는 평년보다 훨씬 높거나 높은 수준을 나타냈다. 이는 2021년과 유사한 수준이다. 주요 저수량의 60% 이상이 유입량보다 낮거나 정상적인 유입량을 보였는데, 이는 점점 변화하는 기후에서 모든 사람에게 물을 공급하는 것을 어렵게 할 것이다.

2022년 내내, 토양 수분 및 증발의 이상 현상은 하천 방류 조건의 이상 현상과 일치했다. 예를 들어, 유럽에서는 심각한 폭염과 가뭄으로 여름철 증발이 증가하고 토양 수분과 강의 유량은 감소했다. 이는 농업 분야에 어려움을 가져다 줄 뿐만 아니아 냉각수 부족으로 전력 계획의 중단까지 초래했다.

2022년 라니냐에서 2023년 엘니뇨로의 전환은 내년 보고서에서 분석될 수문 순환에 큰 영향을 미칠 가능성이 높다.

빙권

티베트 고원, 히말라야 산맥, 카라코룸 산맥, 힌두쿠시 산맥, 파미르 산맥, 텐샨 산맥을 포함하는 제3극은 거의 20억 명의 사람들에게 물을 공급하는 데 중요한 역할을 한다. 2000년부터 2018년까지 총 빙하 질량 균형은 4% 이상 감소했다. 적설량은 눈에 띄게 감소했고, 빙하 호수량은 크게 증가했다.

이는 인더스, 아무다리야, 양쯔, 황하 유역의 강 유출수에 영향을 미쳤으며, 이는 기후변화가 이 지역에 미치는 영향력이 점차 커지고 있음을 나타낸다.

2022년에는 라인강, 다뉴브강, 론강, 포강과 같은 주요 강에 물을 공급하는 데 중요한 알프스의 적설량이 평균보다 훨씬 낮았다. 유럽 알프스에서는 전례 없는 수준의 빙하 대량 손실을 목격했다.

아열대 안데스 산맥은 2009년 이후 겨울 눈 축적량이 지속적으로 감소해 칠레 전역과 아르헨티나 서부 도시의 물공급에 영향을 미쳤다. 비록 2022년 일부 지역에서 평균보다 약간 많은 눈이 내렸지만 주요 유역, 특히 아르헨티나 쪽에서는 여전히 평균 이하의 눈이 보고돼 인구가 밀집된 도심에서 급수제한이 지속됐다.

물 관련 재해

2022년 여름, 극심한 가뭄이 유럽의 여러 지역에 영향을 미쳐 다뉴브강과 라인강과 같은 강에서 교통 문제를 야기했고, 냉각수 부족으로 프랑스의 원자력 생산에 차질을 빚었다.

미국의 지속적인 가뭄으로 인해 미시시피 강의 극도로 낮은 수위로 항해의 영향을 받았다.

남아프리카의 라플라타강 유역은 2020년 이후 지속적인 가뭄을 겪었다. 이로 인해 2022년 수력 생산량이 크게 감소했는데, 하천 유량 감소로 인해 2022년 수력 생산량이 크게 감소했다. 2022년 파라과이에는 물공급이 중단된 사례가 여러 차례 있었다.

중국 양쯔강 유역의 극심한 가뭄으로 하천 유량, 저수지 유입량, 토양 수분이 평균보다 훨씬 낮았다.

장기간의 가뭄으로 인해 아프리카의 뿔(Horn of Africa) 지역에 심각한 인도주의적 위기가 발생했다. 이와 대조적으로 니제르 분지와 남아프리카공화국 대부분은 2022년 주요 홍수 사건과 관련해 평균 이상의 하천 유출량을 기록했다.

파키스탄 인더스 강 유역에 대규모 홍수가 발생해 최소 1천700명이 사망하고 3천300만 명이 피해를 입었으며, 300억 달러 이상의 경제적 손실이 발생한 것으로 추산된다. 연초에 발생한 폭염으로 빙하가 녹아 강의 수위가 높아졌으며, 7월과 8월 평균두 배 이상의 극심한 몬순 강우로 강이 불어나기도 했다.

WMO 대응

이 보고서는 접근 가능한 검증된 수문학적 데이터가 부족하다는 점을 강조한다. 특히 아프리카, 중동, 아시아는 이용 가능한 관측 데이터가 너무 적다고 지적한다. WMO 통합 데이터 정책에 따른 모니터링 및 데이터 공유에 대한 투자가 시급하다.

WMO는 현재 개발 중인 'WMO 수문학 현황 및 전망 시스템(HydroSOS)'을 통해 이러한 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다.

보고서 범위

2022년 세계 수자원 현황 보고서에는 몇 가지 중요한 발전 사항이 소개됐다. 지하수, 토양 수분, 증발산, 눈과 얼음, 저수지 유입 등 수문학 순환의 추가 구성 요소와 함께 새로운 장을 통합했다. 이러한 추가 구성 요소에 대한 데이터는 관측, 위성 기반 원격 감지 데이터 및 수치 모델링 시뮬레이션의 출력을 통합해 수신했다.

500곳 이상의 관측소에서 수신된 관측 방전 데이터 수가 전년도에 비해 크게 증가했다. 품질 관리 후에는 이전 보고서에서 활용된 38곳의 관측소와 비교해 273곳의 관측소로 축소됐다. 그러나 데이터 공유는 14개국에만 국한돼 아프리카, 중동, 아시아 등의 지역은 이용 가능한 관측 데이터가 불충분한 것으로 나타났다.

전 세계 분석의 공간 해상도가 개선돼 전 세계적으로 총 986개의 하천 유역에 도달했다.

파트너

전 세계 수자원 현황 보고서에는 국립 기상 및 수문학 서비스, 글로벌 데이터 센터, 글로벌 수문 모델링 커뮤니티 구성원, NASA 및 독일 지구과학 연구 센터(GFZ)와 같은 지원 조직을 포함한 광범위한 수문학 전문가 네트워크의 의견이 포함돼 있다.

[원문보기]

WMO calls for better monitoring of increasingly erratic water cycle

State of water resources report provides independent global assessment

More investments and data sharing needed to strengthen water management

Climate change intensifies extremes like floods and droughts

Water resource management is at heart of climate action

Hydrological information supports Early Warnings For All

The hydrological cycle is spinning out of balance as a result of climate change and human activities, according to a new report from the World Meteorological Organization, which provides an extensive assessment of global water resources. 

Droughts and extreme rainfall events are wreaking a heavy toll on lives and economies. Melting snow, ice and glaciers have increased hazards like floods and threaten long-term water security for many millions of people.

And yet, far too little is known about the true state of the world’s freshwater resources. We cannot manage what we do not measure, says the WMO State of Global Water Resources 2022 report, calling for a fundamental policy shift.

There must be improved monitoring, data-sharing, cross-border collaboration and assessments of water resources – and an accompanying increase in investments to facilitate this. This is vital to help society cope with increasing water extremes of too much or too little, it says.

The WMO State of Global Water Resources Report 2022 builds on a pilot issued last year. It contains more expanded information on important hydrological variables like groundwater, evaporation, streamflow, terrestrial water storage, soil moisture, cryosphere (frozen water), inflows to reservoirs, and hydrological disasters. It integrates field observations, satellite-based remote sensing data and numerical modelling simulations to assess water resources at the global scale.

“This WMO report offers a comprehensive, and consistent overview of water resources worldwide, highlighting the influence of climate, environmental, and societal changes,” says WMO Secretary-General Prof. Petteri Taalas.

“Glaciers and ice cover are retreating before our eyes. Rising temperatures have accelerated – and also disrupted – the water cycle. A warmer atmosphere holds more moisture. We are seeing much heavier precipitation episodes and flooding. And at the opposite extreme, more evaporation, dry soils and more intense droughts,” he says.

“The overwhelming majority of disasters are water-related and so water management and monitoring lies at the heart of the global Early Warnings For All initiative. Many of the countries targeted for priority action in Early Warnings for All suffered from major floods or droughts in 2022. Not a single country had timely and accurate hydrological data available to support evidence-based decision making and early action,” says Prof Taalas.

“This report is a call to action for more data sharing to enable meaningful early warnings and for more coordinated and integrated water management policies that are an integral part of climate action,” he says.

The report combines input from dozens of experts and complements WMO’s flagship State of the Global Climate report in order to provide integrated and holistic information for policy makers.

Currently, 3.6 billion people face inadequate access to water at least a month per year and this is expected to increase to more than 5 billion by 2050, according to UN Water.

Hydrological variables

The report provides an independent and consistent, global scale quantitative assessment of water resources in large river basins in comparison to the long-term average for various variables like river discharge, groundwater, evaporation, soil moisture, inflow to reservoirs etc.

In 2022, over 50% of the global catchment areas experienced deviations from normal river discharge conditions. Most of these areas were drier than normal, while a smaller percentage of basins displayed above or much above normal conditions. This was similar to 2021. More than 60% of major water reservoirs saw below or normal inflow, which provides a challenge for providing water to all users in an increasingly variable climate.

Throughout 2022, anomalies in soil moisture and evaporation echoed those in in river discharge conditions. Thus, for instance, Europe saw increased evaporation and decreased soil moisture and river flows during the summer because of a major heatwave and drought. This led not only to challenges in agriculture but also to a shut of power plans due to the lack of cooling water.

The switch from La Niña in 2022 to El Niño conditions in 2023 will likely have a major impact on the hydrological cycle that will be analysed in the next year’s report.

Cryosphere

The Third Pole, encompassing the Tibetan Plateau, the Himalayas, the Karakorum, the Hindu Kush, the Pamirs, and the Tien Shan Mountains, is vital for almost 2 billion people's water supply. From 2000 to 2018, total glacier mass balance decreased by more than 4 percent. There has been a notable decrease in snow cover, and a big increase in the volume of glacial lakes.

This has impacted river runoffs at the Indus, Amu Darya, Yangtze and Yellow River basins, indicating climate change's evolving influence on the region.

In 2022, the snow cover in the Alps, crucial for feeding major rivers like the Rhine, Danube, Rhone, and Po, remained much lower than average. The European Alps witnessed unprecedented levels of glacier mass loss.

The subtropical Andes experienced a consistent decline in winter snow accumulation since 2009, impacting water supplies for cities across Chile and the west of Argentina. Although 2022 saw slightly above-average snow in some areas, key watersheds still reported below-average conditions, especially on the Argentinean side, leading to sustained water restrictions in populous urban centres.

Water-related disasters

Severe droughts impacted many parts of Europe in the summer of 2022, posing transportation challenges in rivers like the Danube and Rhine and disrupting nuclear electricity production in France due the lack of cooling water.

Navigation on the Mississippi River in the USA was affected by the extremely low water levels, as a result of a continuous drought in the USA.

In South America, the La Plata river basin has endured a continuation of drought conditions since 2020. This caused a significant drop in hydropower production in 2022, resulting from low river flows. There were several instances of no water supply in Paraguay during 2022.

Severe drought in the Yangtze River Basin in China led to much lower than average river discharge, inflow to reservoirs, and soil moisture.

Prolonged drought led to a major humanitarian crisis in the Horn of Africa. By contrast, the Niger Basin and much of South Africa recorded above-average river discharge, linked to major flood events in 2022.

A mega flood hit the Indus River Basin in Pakistan, killing at least 1 700, affecting 33 million and causing an estimated more than US$ 30 billion in economic losses. A heatwave early in the year increased meltwater from glaciers, increasing river levels which were then swelled by severe monsoon rainfall which was more than twice the average in July and August.

WMO Response

The report highlights the lack of accessible verified hydrological data. Africa, the Middle East and Asia, in particular, have too little available observational data. There is an urgent need for investments in monitoring and data sharing in accordance with the WMO Unified Data Policy.

The WMO Hydrological Status and Outlook System (HydroSOS), which is currently under development, seeks to meet this challenge.

Scope of the report

The 2022 edition of the Global State of the Water Resources Report has introduced several important advancements. It incorporates new chapters, with additional components of the hydrological cycle: groundwater, soil moisture, evapotranspiration, snow and ice, and reservoir inflows. Data for these additional components was received through the integration of observation, satellite-based remote sensing data, and outputs from numerical modeling simulations.

There has been a substantial increase in the number of observed discharge data compared to the previous year, which were received from more than 500 stations. After quality control, this was reduced to 273 stations as compared to the 38 stations utilized in the previous report. However, data sharing was limited to only 14 countries, leaving regions such as Africa, the Middle East, and Asia notably underrepresented in terms of available observational data.

The spatial resolution of global analysis has been refined, reaching a total of 986 river basins globally.

Partners

The State of Global Water Resources report contains input from a wide network of hydrological experts, including National Meteorological and Hydrological Services, Global Data Centres, global hydrological modelling community members and supporting organizations such as NASA and the German Research Centre for Geosciences (GFZ).

[출처 =  WMO(https://public.wmo.int/en/media/press-release/wmo-calls-better-monitoring-of-increasingly-erratic-water-cycle) / 2023년 10월 12일]

[번역 = 배민지 차장]