*[Enwl-inf] Сколько земли нужно восстановить, чтобы вернуть дожди?
ecology
ecology на iephb.nw.ru
Вт Май 20 15:06:27 MSK 2025
Оригинал статьи ниже
Один из наиболее часто задаваемых вопросов, когда люди узнают, что деревья
могут вызывать дождь, звучит так: сколько земли нам нужно восстановить,
чтобы вернуть дождь?
Во-первых, важно понимать, что количество осадков зависит от многих
факторов, в том числе от того, как атмосферная влага поступает в регион и
выводится из него. Нам также необходимо учитывать местные уровни влажности и
то, может ли суммарное испарение повысить влажность настолько, чтобы
преодолеть порог конденсации. Кроме того, важно уточнить, является ли целью
увеличение количества осадков на местном уровне или с подветренной стороны.
Увеличение количества осадков на расстоянии сотен миль все равно может
принести пользу исходному району, поскольку реки, питаемые этими дождями,
могут течь обратно, пополняя местные источники воды.
Метеоролог Миллан Миллан потратил много лет на изучение того, как
уничтожение лесов и водно-болотных угодий в Испании привело к снижению
количества осадков в стране. Собрав первые данные с общественных собраний и
местные знания, а затем используя более сложные наблюдения, датчики и
климатические модели, он отследил, где поднимается водяной пар, где
образуются облака и где идет — или не идет — дождь. Таким образом, он
получил детальное представление о микрометеорологических процессах, которые
приводят к выпадению осадков. Миллан также исследовал аналогичные
закономерности в других регионах мира. Основываясь на своих исследованиях,
Миллан подсчитал, что на относительно ровной местности для восстановления
местных осадков потребуется около 10 км × 10 км (6 миль × 6 миль, или
примерно 25 000 акров) восстановленных лесов и водно-болотных угодий. Он
отметил, что в долинах может быть достаточно меньшей площади для
восстановления.
С тех пор более точные исследования подтвердили оценку Миллана. В 2021 году
ученый-атмосферист Ронни Мейер возглавил группу ученых-атмосферистов,
которые изучали, как землепользование влияет на количество осадков в Европе.
Они изучили ячейки размером примерно 11 × 7 км и обнаружили, что в районах с
лесным покровом на 20% больше осадков выпадало значительно чаще. В их статье
2021 года "Эмпирическая оценка изменений осадков в Европе, вызванных
лесонасаждениями", были проанализированы 1512 объектов по всему континенту и
подтверждено, что лесной покров оказывает ощутимое влияние на количество
осадков в регионе. Площадь их исследования была близка по масштабам к той,
которую предложил Миллан. Их результаты показывают, что восстановления даже
20% площади размером 10 × 10 км может быть достаточно для увеличения
количества осадков. Вполне возможно, что даже вмешательства на меньшей
территории могли бы дать эффект, но в их исследовании не рассматривались
такие мелкие масштабы.
Исследование структуры осадков в западной Карнатаке, Индия, проведенное
исследователем П.С. Мехер-Хомджи в 1979 году, также дает некоторые подсказки
о том, насколько сильно землепользование повлияет на количество осадков. Они
проанализировали данные с 29 дождемерных станций, расположенных на
расстоянии 40 км и более друг от друга. Эти станции были расположены в
лесных и обезлесенных районах. Они обнаружили, что вырубка лесов привела к
заметному сокращению количества осадков, за исключением станций на
побережье, которые все еще получали влагу из океана. Это говорит о том, что
на количество осадков влияет площадь суши менее 40 км × 40 км.
[Мехер-Хомджи, 1979]
Отдельные случаи позволяют лучше понять масштабы местного восстановления
из-за увеличения количества осадков. В пустыне Чиуауан на севере Мексики
большие участки земли подверглись деградации из-за чрезмерного выпаса скота,
почвы затвердели, а растительность сократилась. Джудит Шварц в своей книге
"Вода на виду" описывает, как фермеры, приехавшие в гости, использовали
комплексные методы выпаса скота, чтобы восстановить площадь 32 км × 32 км,
или около 260 000 акров, на трех участках земли. В засушливый сезон часто
случалось так, что на их землях выпадали дожди, в то время как на землях их
соседей, у которых все еще были деградированные земли, их не было. Это
говорит о том, что восстановление в масштабах, меньших, чем 32 км × 32 км,
может повлиять на количество осадков в засушливых регионах.
Рельеф местности влияет на то, сколько земли необходимо восстановить. В
долине атмосферная влага может частично блокироваться близлежащими горами. В
таких случаях требуется восстановить меньший объем земли до того, как снова
пойдут дожди. Раджендра Сингх, известный как "Водник Индии", обнаружил, что
для долин восстановление участков размером всего от 1,5 км × 1,5 км до 2,8
км × 2,8 км (от 600 до 2000 акров) может привести к выпадению осадков
благодаря усиленному удержанию воды и эффектам рельефа.
В рамках инициативы "Кубок Паани" в индийском штате Махараштра в 8000
деревнях были построены болота и пруды для сбора дождевой воды. После
пополнения запасов водоносных горизонтов они начали высаживать леса. Площадь
земель в этих деревнях была разной, но они составляли примерно 2,8 км × 2,8
км (2000 акров). Эти деревни были расположены в горных районах и, возможно,
выиграли от эффекта долины. В деревнях, где хранились данные о количестве
осадков, наблюдалось увеличение их количества. Однако из-за отсутствия
сравнения с данными о количестве осадков в близлежащих деревнях, которые не
восстановили свои земли, невозможно с уверенностью определить, было ли
причиной увеличения количества осадков глобальное потепление или другие
долгосрочные климатические колебания. Если бы в соседних деревнях выпадало
меньше осадков или столько же осадков выпало на их землях, тогда мы могли бы
с большей уверенностью отнести восстановительные работы на счет увеличения
количества осадков.
Особенно поразительный случай связан с Эрнстом Гетчем, швейцарским
агрономом, который восстановил около 2,2 км × 2,2 км (1185 акров)
деградированных земель в Баии, Бразилия. Первоначально вырубленные и
превращенные в пастбища, земли подверглись серьезной деградации. Гетч
применил разработанный им метод, основанный на экологической преемственности
и разнообразии растений, метод, который впоследствии стал известен как
синтропическое земледелие. Со временем его земля вновь обрела плодородие,
пополнила водоносные горизонты и начала поддерживать круглогодичный сток
семнадцати ручьев, которые ранее протекали только часть года. Во время
региональных засух на его земле все еще выпадали осадки, в то время как на
землях соседей - нет. Посетители его участка говорили, что видели облака над
его землей, в то время как на соседних участках не было ни облачка.
[Земля Готша в Баия, Бразилия]
Возникает вопрос: почему земля Гетша, не расположенная в долине, смогла
восстановить количество дождей в таких небольших масштабах, примерно в 1/20
от оценки Миллана? Ответ, вероятно, связан с богатым биологическим
разнообразием, которое удалось создать с помощью метода синтропного
земледелия. (Позднее синтропное земледелие получило всемирную известность
благодаря своей богатой биомассе, и люди по всему миру начали практиковать
его методы.) Биологическое разнообразие создает более богатую почву и
растительный покров, что означает, что земля лучше усваивает осадки и
пополняет водоносные горизонты. Это поддерживает течение ручьев и увлажняет
прибрежную растительность в засушливый сезон — пример того, что называется
"медленной водой". Пополнение водоносных горизонтов может увеличить
количество осадков за счет того, что деревья поднимают грунтовые воды и
испаряют их. Оценка Миллана размером 10 на 10 километров, возможно, не
учитывала влияние водоносных горизонтов. Суть концепции slow water
заключается в том, чтобы удерживать воду в водоносных горизонтах в сезон
дождей, чтобы продлить ее доступность в сухой сезон. Учтите, что
значительная часть штормов в сезон дождей может испаряться обратно в сухой
сезон, образуя дожди.
Еще одна причина, по которой земле Гетша, возможно, удалось вызвать дождь в
меньших масштабах, чем предполагал Миллан, заключалась в том, что на ней,
возможно, было изобилие спор грибов, древесных терпенов и бактерий, которые
могли подниматься в небо, а затем превращать водяной пар в облака и дождь.
Восстановление земель - один из способов вернуть дожди. Восстановление рек и
водоносных горизонтов также может вернуть дожди. Контрольные дамбы,
непроходимые плотины и бобровые запруды могут замедлить рост уровня воды в
ручьях, что затем позволяет воде просачиваться в соседние поймы и водоносные
горизонты. В засушливый сезон деревья могут поднимать и отводить грунтовые
воды, что способствует образованию дождей. Валер Кларк и Джосайя Остин
установили 20 000 небольших каменных барьеров поперек ручья, протекавшего по
их участку площадью 1800 акров. Это привело к снижению пикового стока зимой
и увеличению речного стока в другое время на 28%. В сухой сезон ручей
разливался на четыре недели дольше. Растительность в поймах рядом с ручьем
стала зеленее. Водоносные горизонты вновь наполнились. Вопрос о том, в какой
степени необходимо восстановить ручей, чтобы вернуть дождь, изучен
недостаточно, но можно предположить, что размещение достаточного количества
сооружений с медленной подачей воды, чтобы повлиять на гидрологию на участке
10 км × 10 км, может вернуть дождь.
Такого рода восстановление может быть также осуществлено путем выпуска
бобров в дикую природу, где они строят плотины, которые увеличивают
водно-болотные угодья и восстанавливают водоносные горизонты. Местные органы
власти и фермеры начинают хвалить бобров за их способность восстанавливать
гидратацию земель. Вопрос, который исследователи должны изучить подробнее,
заключается в том, насколько сильно бобры могли бы вернуть дождь.
Итак, какой объем земли нам нужно восстановить, чтобы возобновились дожди?
Это зависит от местных условий. Но у нас есть несколько исследований и
историй, которые дают полезные оценки. Мы видим, что восстановление в
диапазоне 40 км × 40 км или даже 32 км × 32 км может повлиять на количество
осадков. По оценкам метеорологов, необходимая площадь приближается к 10 км ×
10 км, в то время как научные исследования в области атмосферных
исследований показывают, что восстановление всего 20% площади 11 км × 7 км
может дать эффект. В некоторых случаях для очень эффективного
восстановления — с учетом богатого биоразнообразия и влажности почвы, с
пополнением водоносных горизонтов — может потребоваться всего 2,2 км × 2,2
км. А в долинных регионах, где рельеф местности способствует удержанию
влаги, может быть достаточно даже 1,5 км × 1,5 км.
Как мы можем восстановить земельные и водные системы? Необходимо учитывать
несколько важных факторов. Во-первых, важно сохранить существующие
старовозрастные экосистемы. Эти районы обеспечивают незаменимые
экологические функции и биоразнообразие и должны быть защищены, где бы они
ни находились.
Также важно понимать, каким был ландшафт — был ли он изначально лесом,
саванной или водно-болотными угодьями. Этот исторический контекст дает
представление о том, какой вид восстановления экосистемы является наиболее
подходящим. Леса, как правило, более эффективно поглощают воду и
способствуют образованию осадков. Однако для более засушливых условий лучше
подходят саванны или луга. Они по-прежнему могут поглощать осадки и
возвращать влагу в атмосферу, но требуют меньше воды для поддержания
жизнедеятельности.
Одна из наиболее эффективных стратегий - дать природе возможность
восстановиться самой. Такие животные, как птицы, белки и обезьяны,
естественным образом рассеивают семена и со временем помогают
восстанавливать экосистемы. По возможности, такое естественное
лесовосстановление может быть более устойчивым, чем прямое вмешательство
человека.
Зачастую лучше всего начать с восстановления круговорота воды. В "Чаше
паани" в Махаратре деревни начинали со строительства болот и прудов. В
рамках африканского проекта "Великая зеленая стена", осуществляемого в
Сахеле, в рамках некоторых наиболее эффективных мероприятий по
восстановлению лесов использовались такие методы, как размещение семян в
ямах заи — небольших углублениях, в которых собирается вода, или в
углублениях в форме полумесяца, которые собирают и удерживают осадки.
Специалисты—практики, подобные тем, кто работает в Water Stories, — Зак
Вайс, Ник Штайнер и другие, - обычно начинают реставрацию с того, что
сначала сосредотачиваются на круговороте воды, используя террасы, пруды и
другие приспособления, которые замедляют дождевую воду и отфильтровывают ее
в грунт для подпитки водоносных горизонтов.
[Сооружения в форме полумесяца в рамках проекта "Великая зеленая стена" в
Сахеле, Африка. Фото из видео Эндрю Миллисона на Youtube ]
Полезная основа для размышлений об управлении водными ресурсами принадлежит
Броку Долману, который придумал фразу “Замедлить, уменьшить, распространить”
для описания эффективного гидрологического восстановления. Что касается
восстановления дождевой воды, я расширил эту фразу до: “Замедлите движение,
опустите его, распределите, поднимите, подпрыгните”, - и добавил вторую
формулу: “Поднимите, опустите”.
Идея “подъема” относится к тому, как корни деревьев поднимают грунтовые
воды, в то время как “скачкообразное движение” относится к тому, как влага
испаряется и позже выпадает в виде дождя — часто поблизости — в результате
малого круговорота воды (рециркуляции осадков). Вместе эти этапы описывают
цикл: вода замедляется, впитывается в землю, распределяется по земле,
поднимается растительностью, а затем превращается в дождь.
Фраза “Подъем ≤ сток” отражает базовый экологический баланс: количество
воды, поднимаемой в атмосферу, должно быть меньше или равно количеству воды,
которая опускается и хранится — в противном случае система становится
неустойчивой. Например, в Центральной долине Калифорнии было бы лучше
пополнять водоносные горизонты и выращивать деревья или сельскохозяйственные
культуры, которые поднимают воду со скоростью, меньшей, чем скорость
пополнения, вместо того, чтобы сажать культуры с высоким потреблением воды,
такие как миндаль и хлопок, которые привели к ухудшению условий подъема и
опускания.
Еще одним важным фактором является то, следует ли использовать местные или
неместные виды. Местные растения, как правило, лучше адаптированы к местным
условиям и с меньшей вероятностью нарушают круговорот воды. С этим тесно
связан вопрос о соотношении поликультуры и монокультуры. Разнообразные,
поликультурные насаждения улучшают состояние почвы, поглощают больше воды и
более устойчивы к болезням и пожарам. В Испании и Португалии усилия по
восстановлению лесов с использованием местных видов, предпринятые, например,
компанией Rewild Spain, оказались гораздо более устойчивыми, чем
монокультурные плантации эвкалипта, которые истощают грунтовые воды и
повышают риск лесных пожаров. Аналогичным образом, в рамках проекта по
восстановлению лессового плато в Китае районы, где были посажены местные
древесные насаждения, гораздо успешнее поддерживали уровень грунтовых вод, в
то время как районы, где были посажены неместные виды, часто вызывали
дальнейшее высыхание, что потенциально могло привести к долгосрочным
проблемам.
Большая часть современных сельскохозяйственных угодий когда-то была лесом
или водно-болотными угодьями. В этих случаях агроэкологические подходы,
такие как агролесомелиорация, при которой сельскохозяйственные культуры
растут под покровом деревьев, и восстановление водно—болотных угодий могут
помочь восстановить как экологическую, так и сельскохозяйственную
продуктивность. Такие методы, как пермакультура, синтропическое земледелие,
агроэкология и натуральное земледелие, предлагают широкий спектр
инструментов для возвращения к жизни деградированных земель.
Наконец, обратите внимание на саму поверхность. Непроницаемые поверхности,
такие как бетон и асфальт, препятствуют проникновению дождевой воды в грунт.
Разрушение покрытия в городских районах может позволить водоносным
горизонтам пополняться естественным образом. Там, где полное удаление
покрытия нецелесообразно, замена традиционного дорожного покрытия
водопроницаемыми альтернативами является важным шагом на пути к
восстановлению круговорота воды.
Масанобу Фукуока, японский фермер и философ, известный своими идеями
естественного земледелия, сказал: “Именно в американской пустыне я внезапно
осознал, что дождь не падает с небес – он исходит из земли. Образование
пустынь происходит не из-за отсутствия дождей, а из-за того, что исчезает
растительность”.
Давайте восстановим растительность и посеем дождь.
Best regards,
Bulat K. YESSEKIN
пн, 19 мая 2025 г. в 04:42, Alpha Lo from Climate Water Project
<climatewaterproject на substack.com>:
The question everyone seems to want the answer to.
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏ ͏
͏ ͏
Forwarded this email? Subscribe here for more
How much land do we have to restore to bring back the rain?
The question everyone seems to want the answer to.
Alpha Lo
May 18
READ IN APP
One of the most commonly asked questions when people learn that
trees can bring rain is: how much land do we need to restore to bring back
the rain?
First, it’s important to understand that rainfall depends on many
factors, including how atmospheric moisture is transported into and out of a
region. We also need to consider local humidity levels and whether
evapotranspiration can raise humidity enough to cross the threshold for
condensation. Additionally, it’s crucial to clarify whether the goal is to
increase rainfall locally or farther downwind. Increasing rainfall hundreds
of miles away can still benefit the original area, since rivers fed by that
rain may flow back, replenishing local water sources.
Meteorologist Millán Millán spent many years studying how the
destruction of forests and wetlands in Spain was causing the country to lose
its rainfall. By gathering first observations from community meetings and
local knowledge, and then using more sophisticated observations, sensors,
and climate models, he tracked where water vapor was rising, where clouds
were forming, and where rain was—or wasn’t—falling. In this way, he
developed a detailed understanding of the micro-meteorological processes
that produce rainfall. Millán also examined similar patterns in other
regions around the world. Based on his research, Millán estimated that in
relatively flat terrain, around 10 km × 10 km (6 miles × 6 miles, or roughly
25,000 acres) of restored forests and wetlands would be needed to regenerate
local rainfall. In valleys, he noted, a smaller area of restoration could be
sufficient.
More precise studies have since added weight to Millán’s estimate.
Atmospheric scientist Ronny Meier led a team of atmospheric scientists in
2021 to study how land use affects rainfall across Europe. They looked at
cells roughly 11 km × 7 km in size and found that areas with 20% more forest
cover experienced significantly more rain. Their 2021 paper, "Empirical
estimate of forestation-induced precipitation changes in Europe," examined
1,512 sites across the continent and confirmed that forest cover has a
tangible effect on local rainfall. Their study area was similar in scale to
what Millán had proposed. Their findings suggest that restoring even 20% of
a 10 km × 10 km area could be enough to increase rainfall. It's possible
that even interventions at a smaller area could have an effect, but their
research did not study those smaller scales.
A study of rainfall patterns in western Karnataka, India by
researcher P.S. Meher-Homji in 1979 gives some clues too about how much land
use will affect rain. They analyzed the data from 29 rain gauge stations,
spaced at 40 km or more apart. These stations were situated in forested and
deforested areas. They found that deforestation led to a measurable
reduction in rainfall, except for stations on the coast that still received
moisture from the ocean. This suggests that there is a land scale less than
40 km × 40 km that affects rain. [Meher-Homji 1979]
Anecdotal cases provide further insights into the scale of local
restoration for increasing rain. In northern Mexico’s Chihuahuan Desert,
large swaths of land had become degraded from overgrazing, with hardened
soils and reduced vegetation. Judith Schwartz, in her book Water in Plain
Sight, describes visiting farmers who had adopted holistic grazing methods
to restore 32 km × 32 km, or about 260,000 acres, across three pieces of
land. In the dry season, it would often be the case that their land had
rain, while their neighbors’, who still had degraded land, would not. This
suggests that restoration on scales smaller than 32 km × 32 km can influence
rainfall in arid regions.
Terrain matters to how much land one needs to restore. In a valley,
the atmospheric moisture may be partially blocked from escaping by nearby
mountains. In those cases, less land needs to be restored before rain comes
back. Rajendra Singh, known as the "Waterman of India," has found that for
valleys, restoring areas as little as just 1.5 km × 1.5 km to 2.8 km × 2.8
km (600 to 2,000 acres) can bring rainfall, thanks to enhanced water
retention and terrain effects.
In India’s Maharashtra’s Paani Cup initiative, 8000 villages built
swales and ponds to capture and infiltrate rainwater. After recharging their
aquifers, they began replanting forests. The land size varied of these
villages, but they were approximately 2.8 km × 2.8 km (2,000 acres). These
villages were located in mountainous areas, and so may have benefited from
the valley effect. The villages that kept rain data found an increase in
their rain. However, lacking comparison to rain data from villages nearby
that did not restore their lands, it cannot be determined for sure if it was
global warming or other long-term climate fluctuations that caused the
increase in rain. If neighboring villages had found less rain, or the same
amount of rain on their lands, then we could more assuredly attribute the
restoration work to the increase in rain.
An especially striking case involves Ernst Götsch, a Swiss
agronomist who restored about 2.2 km × 2.2 km (1,185 acres) of degraded land
in Bahia, Brazil. Originally logged and compacted into pasture, the land had
become severely degraded. Götsch applied a method he developed based on
ecological succession and plant diversity, a method which would become known
as Syntropic Agriculture. Over time, his land regained fertility, refilled
aquifers, and began to support year-round streamflow for seventeen streams
that previously only ran for part of the year. During regional droughts, his
land still received rainfall, while neighbors’ land did not. Visitors to his
land talked about seeing clouds over his land while neighboring properties
remained cloudless.
[Gotsch’s land in Bahia, Brazil]
A question arises: why was Götsch’s land, not being in a valley,
able to restore the rain at these smaller scales, at about 1/20th the size
of Millán’s estimate? The answer probably has to do with the rich
biodiversity the method of Syntropic Agriculture managed to produce.
(Syntropic Agriculture would later gain worldwide fame for its rich biomass,
and people all over the world would start practicing its methods.) The
biodiversity creates richer soil and more land cover, which means the land
is better able to absorb rainfall and refill aquifers. This keeps streams
running and keeps riparian vegetation hydrated into the dry season—an
example of what is called slow water. Replenished aquifers could increase
rain via trees bringing up the groundwater and evapotranspiring it. Millán’s
10-by-10 kilometer estimate may not have accounted for aquifer effects. The
essence of the slow water concept is to capture wet-season water in aquifers
to extend its availability into the dry season. Consider that a substantial
portion of a wet-season storm could be evapotranspired back up in the dry
season to create rain.
Another reason why Götsch’s land might have succeeded in creating
rain at smaller scales than Millán’s estimate was that it may have had an
abundance of fungi spores, tree terpenes, and bacteria, that could float
into the sky, and then nucleate water vapor into clouds and rain.
Land restoration is one way to bring back rain. River and aquifer
restoration can also bring back rain. Check dams, leaky weirs, and beaver
dams can slow water in creeks, which then enables water to seep into
neighboring floodplains and aquifers. Trees can then bring up and transpire
that groundwater in the dry season to help create rain. Valer Clark and
Josiah Austin placed 20,000 small rock barriers across the creek that flowed
through their 1,800-acre land. This caused the peak flow in winter to lower
and increased river flow at other times by 28%. The creek flowed four weeks
longer into the dry season. Vegetation became greener in the floodplains
next to the creek. Aquifers refilled. How much of this kind of creek
restoration is needed to bring back the rain has not been studied as much,
but one could guess that placing enough slow water structures to impact the
hydrology of 10 km × 10 km could bring back the rain.
This kind of restoration can also happen by releasing beavers into
the wild, where they build dams that increase wetlands and restore aquifers.
Beavers are now starting to be lauded by local governments and farmers for
their land hydration restoration abilities. A question for researchers to
study more is how much beavers could bring back the rain.
In summary: how much land do we need to restore to bring back the
rain? It depends on local conditions. But we do have some studies and
stories that offer useful estimates. We see that restoration in the range of
40 km × 40 km or even 32 km × 32 km can influence rainfall. A
meteorologist's estimate puts the needed area closer to 10 km × 10 km, while
an atmospheric science research study shows that restoring just 20% of an 11
km × 7 km area can have an effect. In some cases, very effective
restoration—rich in biodiversity and soil moisture, with aquifers
refilled—might need as little as 2.2 km × 2.2 km. And in valley regions,
where terrain helps trap moisture, even 1.5 km × 1.5 km may be enough.
Upgrade to paid2.
How do we go about restoring land and water systems? There are
several important factors to consider. First, conserving existing old-growth
ecosystems is essential. These areas provide irreplaceable ecological
functions and biodiversity, and should be protected wherever they remain.
It’s also important to understand what the landscape used to
be—whether it was originally forest, savannah, or wetland. This historical
context offers guidance for what kind of ecosystem restoration is most
appropriate. Forests are typically more effective at evapotranspiring water
and helping to generate rainfall. However, in drier environments, savannahs
or grasslands may be better suited. They can still absorb rainfall and
return moisture to the atmosphere, but require less water to sustain.
Letting nature rewild itself can be one of the most effective
strategies. Animals such as birds, squirrels, and monkeys naturally disperse
seeds and help regenerate ecosystems over time. Where possible, allowing
this kind of natural reforestation can be more sustainable than direct human
intervention.
Often, the best place to begin is by restoring the water cycle. In
Maharatra’s Paani Cup, the villages began by building swales and ponds. In
Africa’s Great Green Wall project across the Sahel, some of the most
effective reforestation efforts have used techniques like placing seeds in
zai pits—small indentations that collect water—or half-moon-shaped swales
that catch and retain rainfall. Practitioners like those from Water
Stories—Zach Weiss, Nick Steiner, and others—typically begin restoration by
first focusing on the water cycle, using terraces, ponds, and other features
that slow rainwater and filter it into the ground to recharge aquifers.
[Half moon structures in Great Green Wall project, in Sahel, Africa.
Picture from Andrew Millison’s Youtube video ]
A helpful framework for thinking about water management comes from
Brock Dolman, who coined the phrase “Slow it, sink it, spread it” to
describe effective hydrological restoration. For rain restoration, I’ve
extended this phrase to:
“Slow it, sink it, spread it, lift it, hop it,” and added a second
formula: “Lift ≤ Sink.”
The idea of “lifting” refers to how tree roots bring up groundwater,
while “hopping” refers to how moisture is evapotranspired and later falls as
rain—often nearby—through the small water cycle (precipitation recycling).
Together, these steps describe a cycle: water is slowed, sunk into the
ground, spread across the land, lifted by vegetation, and then transpired to
become rain.
The phrase “Lift ≤ Sink” expresses a basic ecological balance: the
amount of water lifted into the atmosphere must be less than or equal to the
amount being sunk and stored—otherwise, the system becomes unsustainable.
For example, in California’s Central Valley, it would be better to recharge
aquifers, and grow trees or crops that lift water at a rate lower than the
recharge rate, rather than planting high water-use crops like almonds and
cotton, which have led to Lift > Sink conditions.
Another important consideration is whether to use native or
non-native species. Native plants are typically better adapted to local
conditions and less likely to disrupt water cycles. Closely related is the
question of polyculture versus monoculture. Diverse, polycultural plantings
improve soil health, absorb more water, and are more resilient to disease
and fire. In Spain and Portugal, efforts to reforest with native
species—such as those led by Rewild Spain—have proven far more sustainable
than monoculture eucalyptus plantations, which have drained groundwater and
increased wildfire risk. Similarly, in China’s Loess Plateau restoration
project, areas where they planted native tree plantings were much more
successful in maintaining groundwater levels, while areas where they planted
non-native species often caused further drying, potentially leading to
long-term problems.
Much of today’s farmland was once forest or wetland. In these cases,
agroecological approaches such as agroforestry—where crops grow beneath tree
cover—and wetland restoration can help recover both ecological and
agricultural productivity. Techniques such as permaculture, syntropic
agriculture, agroecology, and Natural Sequence Farming offer a wide range of
tools for bringing degraded land back to life.
Finally, consider the surface itself. Impermeable surfaces like
concrete and asphalt prevent rainwater from infiltrating the ground.
Depaving urban areas can allow aquifers to recharge naturally. Where full
depaving isn’t practical, replacing traditional pavement with permeable
alternatives is a meaningful step toward restoring the water cycle.
Masanobu Fukuoka, the Japanese farmer and philosopher known for
natural farming, said “It was in an American desert that I suddenly realized
that rain does not fall from the heavens – it comes up from the ground.
Desert formation is not due to the absence of rain, but the rain ceases to
fall because the vegetation has disappeared.”
Let us restore the vegetation, and plant the rain.
…..
This is a reader supported publication. Your financial contribution
helps with this work
Share
Upgrade to paidReferences:
Keys PW, Wang-Erlandsson L, Gordon LJ (2018) Megacity
precipitationsheds reveal tele-connected water security challenges. PLoS ONE
13(3): e0194311. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194311
Meher-Homji, V. M. "Repercussions of deforestation on precipitation
in Western Karnataka, India." Theoretical and Applied Climatology 28, no. 4
(1980): 385-400
Meier, Ronny, Jonas Schwaab, Sonia I. Seneviratne, Michael Sprenger,
Elizabeth Lewis, and Edouard L. Davin. "Empirical estimate of
forestation-induced precipitation changes in Europe." Nature Geoscience 14,
no. 7 (2021): 473-478
Invite your friends and earn rewards
If you enjoy Climate Water Project, share it with your friends and
earn rewards when they subscribe.
Invite Friends
Like
Comment
Restack
© 2025 Alpha Lo
548 Market Street PMB 72296, San Francisco, CA 94104
Unsubscribe
From: Bulat Yessekin <bulat.yessekin на gmail.com>
Date: вт, 20 мая 2025 г. в 13:38
Subject: Сколько земли нужно восстановить, чтобы вернуть дожди?
----------- следующая часть -----------
Вложение в формате HTML было извлечено…
URL: <http://lists.enwl.net.ru/pipermail/enwl-inf/attachments/20250520/38d5d8dc/attachment-0001.html>
Подробная информация о списке рассылки Enwl-inf