Кратко — по ключевым механизмам и последствиям.
Базовая водно-балансовая формула (для бассейна/системы орошения):
$$P+M+I=ET+Q+\Delta S,$$ где $P$ — осадки, $M$ — таяние снега/ледников, $I$ — вводимая ирригация (перераспределённые воды), $ET$ — испарение и транспирация, $Q$ — сброс/утечки, $\Delta S$ — изменение запасов (подземных/поверхностных).
1) Исторические ирригационные практики (советский период и предшествующие)
- Масштабное перераспределение стока: основные реки (Амударья, Сырдарья) были максимально перенаправлены в равнины для хлопка и других культур, что резко уменьшило сброс в бассейн Аральского моря и природные водоёмЫ ($Q$ уменьшился).
- Низкая эффективность систем: потери в магистральных каналах и полевая эффективность часто были низкими — порядка $30\%-50\%$ полезного использования воды, то есть большая доля воды терялась на испарение и просачивание.
- Плохой дренаж и засоление: длительное переливное орошение и высокий уровень грунтовых вод привели к водонасыщению и накоплению солей — значительная часть орошаемых земель стала деградировать (порядка $20\%-40\%$ орошаемых территорий испытывают проблемы с засолением/водонакоплением).
- Социально-экономические последствия: зависимость сельского хозяйства от централизованных поставок воды, mono-культурная специализация (хлопок) и инфраструктура, рассчитанная на большие расходные нормы.
2) Современное изменение климата — влияние на компоненты баланса
- Температура растёт: увеличение теплового режима повышает потенциальную испаряемость (ET), усиливает водные потери с поверхности и потребность культур в поливе; это повышает $(ET)$ и спрос на $I$.
- Сдвиг стока по сезонам: меньше снежных запасов и изменение режима таяния — краткосрочно $M$ может возрасти (больше весеннего стока), но по мере исчезновения ледников и сокращения снежного покрова долгосрочно $M$ уменьшится, особенно в осенне‑летний дефицитный период.
- Частота и глубина засух увеличиваются: увеличение вероятности многолетних и сезонных дефицитов осадков ($P$ падает в типичных сценариях/уровнях риска), что ухудшает вододоступность в нужные вегетационные периоды.
- Усиление экстремумов: более частые ливни и наводнения нарушают распределение воды в системах, ухудшают управление и качество каналов.
3) Совокупный эффект на водный баланс и сельское хозяйство
- Рост дефицита воды в вегетационный период: при одновременном уменьшении $M$ летом и увеличении $ET$ потребность в $I$ возрастает, а доступный $Q$ и естественный приток падают — риск недополива и потери урожая.
- Ухудшение качества почв и снижение продуктивности: засоление и высокая мелиоративная нагрузка снижают урожайность и требуют дополнительных затрат на дренаж и фосфорно‑калийные мероприятия.
- Усиление конфликтов за воду: трансграничные водораспределения между верховьями (Таджикистан, Кыргызстан) и низовьями (Узбекистан, Казахстан, Туркменистан) обостряются при уменьшении годового и сезонного стока.
- Нагрузки на инфраструктуру: старые каналы и плотины плохо адаптированы к изменённой сезонности потоков и экстремальным осадкам.
4) Что даёт рационализация и меры адаптации (эффекты)
- Повышение эффективности орошения (линейная модернизация магистралей, капельное/радиальное орошение, автоматизация) может сократить расход воды на полив на $20\%-50\%$ в типичных оценках и снизить глубину поднятия грунтовых вод.
- Дренаж и меры по ремедиации засоления возвращают земли в продуктивное состояние, но требуют инвестиций и управления солевыми стоками.
- Смена культур и агротехническая адаптация (зерновые/сахарные культуры с низким водопотреблением, изменение сроков посева) уменьшает пик потребления воды в дефицитные периоды.
- Региональное кооперативное управление ресурсами (согласованные водорасписания, платёжные механизмы, совместное планирование ГЭС и ирригации) помогает уменьшить социально‑экономические потери.
Короткий вывод: историческая модель интенсивного перераспределения вод и неэффективного орошения привела к переиспользованию стока, засолению и деградации земель (снижению $Q$ и ухудшению $\Delta S$). Изменение климата усиливает испарение и изменяет сезонность стока (снижение $M$ в долгосрочной перспективе летом), что приводит к росту дефицита воды и давлению на сельское хозяйство. Решение — сочетание модернизации ирригации, дренажа, изменения сельхозпрактик и скоординированного транграничного управления водными ресурсами.