Спутниковая диагностика степени доступности к водных ресурсам трансграничной реки Сырдарья поливной пашни Узбекистана и Казахстана.

По территории Узбекистана и Казахстана протекает 2-я по размеру Центрально-Азиатская трансграничная река Сырдарья, с объемом годового стока около 38 км3. При этом, Узбекистан расположен выше по течению реки, а Казахстан ниже. Вододеление трансграничных речных ресурсов между странами верхних и нижних частей бассейна представляет собой сложный политический вопрос. Он особенно обостряется в условиях климатического дефицита увлажнения, например в Центральной Азии. Сельскохозяйственное производство в Узбекистане и граничащем с ним юге Казахстана, возможно только при обводнении пашни. На поливной пашне этого региона выращиваются различные сельскохозяйственные культуры, наиболее влагоемкой из которых является рис. Чем больше воды доступно для растениеводства, тем выше объемы производства и соответственно лучше положение с продуктовой безопасностью в стране.
Официальные двухсторонние соглашения о делении трансграничных речных ресурсов регламентируют принципы ее деления. Но на фактическое деление воды также влияют различные дополнительные факторы. Например, в случае с рекой Сырдарья и вододелением между Узбекистаном и Казахстаном, влияние оказывают различные неопределенности. Резко континентальный климат приводит к естественной вариативности водности реки Сырдарья. Многоводные и маловодные годы значительно различаются по объемам годового стока, примерно на 30%. Кроме того, в многолетнем аспекте происходит развитие сельскохозяйственной воднотранспортной инфраструктуры, изменяются площади посевов, структура посевов и агротехника возделывания. Существуют политические факторы, связанные с изменениями двухсторонних отношений, которые даже если и не влияют на формулировки официальных соглашений, могут изменять режим фактического деления трансграничных водных ресурсов.
Ирригация пашни в условиях аридного климата Центральной Азии приводит к эффекту охлаждения ее поверхности. Испарение воды из капилляров почвы и листовых пластин сельскохозяйственных культур приводит к понижению температур подстилающей поверхности – Irrigation Cooling Effect (ICE). Величина этого эффекта меняется в зависимости от календарных дат, типов культур, системы полива, погодных условий и пр. Но в целом, величина ICE отражает степень водообеспеченности сельскохозяйственных культур. Межгодовые сравнения диагностируют направленность многолетних тенденций. Межгосударственные сравнения синхронно измеряемых величин ICE поливной пашни говорят о сравнительной благоприятности условий роста\развития сельскохозяйственных культур. Многолетние исследования в этом направлении несут информацию о параметрах фактического деления трансграничных водных ресурсов между соседними странами.
Продукт Land Surface Temperature программы Famine Early Warning System Network [LST FEWS NET] (https://earlywarning.usgs.gov/fews) периода май-сентябрь 2001-2019 с десятидневным обновлением, использовался для характеристики параметров ICE поливной пашни в Голодной степи (Узбекистан) и Махтааральском районе Казахстана. Было получено, что величины ICE для поливной пашни Узбекистана выше в период май-середина июля. Т.е. в период максимальных потребностей воды для полива с\х культур. Начиная с середины июля и до конца сентября Казахстанская поливная пашня характеризуется более высокими значениями ICE. Это означает, что в период острой сельскохозяйственной потребности в воде, Узбекистан пользуется своим географическим положением и обеспечивает своим посевам лучшие условия увлажнения. В середине июля, когда наблюдается естественный максимум сезонного стока р.Сырдарья, количество поливной воды для Казахстанской пашни растет, что отчасти компенсирует ее весенний и раннелетний дефицит. Направленность многолетних изменений в водообеспеченности поливной пашни Узбекистана и Казахстана оценивалась путем выделения и анализа двух эпох: 2001-2010 гг. и 2011-2019 гг. Режим водопотребления пашни Узбекистана, в целом, оставался без изменений, с некоторым улучшением условий в апреле, что вероятно связано с интенсификацией процессов весенней влагозарядки почвы. В Казахстане основные изменения связаны с улучшением водообеспеченности пашни в июне и ухудшением ее в сентябре.
Работа выполнена при поддержке грантового финансирования Министерства образования и науки Республики Казахстан, проект: № АР08957394.