Badanie klimatycznych przyczyn susz
Susze powodują znaczne szkody odczuwane przez wiele społeczności na całym świecie, zakłócając funkcjonowanie rolnictwa, niszcząc lasy i powodując katastrofalne w skutkach niedobory wody. Przewiduje się, że zmiana klimatu spowoduje zwiększenie intensywności i częstotliwości występowania susz. Jednak obecne modele nie dają pełnego obrazu sytuacji ze względu na brak wiedzy o wpływie susz lądowych na stan atmosfery, a w konsekwencji na opady. Te sprzężenia zwrotne obejmują wiele złożonych interakcji, co utrudnia określenie związków przyczynowych. „Weźmy na przykład wysuszenie gleby zbiegające się z niedoborem opadów”, mówi Diego Miralles, ekohydrolog z Uniwersytetu w Gandawie. „Czy brak opadów jest zarówno przyczyną, jak i skutkiem przesuszenia gleby? Przy pomocy obecnych systemów obserwacyjnych nie możemy tego bezpośrednio stwierdzić”, dodaje Miralles. W ramach finansowanego przez UE projektu DRY-2-DRY, wspieranego finansowo przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, przeanalizowano dane satelitarne i pomiary terenowe oraz zastosowano nowe modele, aby lepiej zrozumieć ewolucję susz i fal upałów oraz wpływ lądowych sprzężeń zwrotnych na tę ewolucję.
Zrozumienie mechanizmów suszy
Zgodnie z hipotezą wysuniętą na podstawie analiz przeprowadzonych przez badaczy, w przypadku suszy glebowej zmniejszone parowanie przyczynia się do wysuszenia i ocieplenia otaczającego powietrza. Powoduje to nasilenie susz i fal upałów w skali lokalnej, ale także przyczynia się do powstania podobnych warunków od zawietrznej. „Sugeruje to, że susze i fale upałów mogą same rozprzestrzeniać się w czasie i przestrzeni poprzez wysuszanie powierzchni gruntu”, mówi Miralles. „Przypomina to rozprzestrzenianie się pożaru”. Te pozytywne sprzężenia zwrotne nie muszą być wyłącznie lokalne, ponieważ niektóre regiony mogą korzystać z wody zazwyczaj transportowanej z regionu dotkniętego suszą. „Ten mechanizm w dużym stopniu wyjaśnia również, dlaczego susze i fale upałów często występują jako zdarzenia złożone, powodując katastrofalne skutki dla społeczeństw i ekosystemów”, zauważa Miralles. Zespół po raz pierwszy wykazał, że susze i fale upałów mogą być powodowane przez wysychanie miejsc położonych od strony nawietrznej. „Wydaje się, że jest to główny czynnik odpowiadający za fale upałów na średnich szerokościach geograficznych i powodujący susze w regionach półsuchych”, wyjaśnia Miralles.
Wydobywanie informacji z danych satelitarnych
Zespół DRY-2-DRY przetworzył dane satelitarne w celu oszacowania parowania ziemi i wilgotności gleby. Aby ustalić wpływ parowania lądowego na warunki atmosferyczne i późniejsze opady, uczeni połączyli dane satelitarne z nowymi modelami atmosferycznymi. „Modele te pozwalają określić lokalną, dzienną ewolucję atmosferycznej warstwy granicznej – ostatnich kilkuset metrów atmosfery, w której żyjemy – a tym samym oszacować wpływ parowania i wilgotności gleby na temperaturę i wilgotność powietrza”, mówi Miralles.
Ulepszenia modeli klimatu
Ponieważ obecne modele klimatyczne nie radzą sobie z odzwierciedleniem tych złożonych sprzężeń zwrotnych, nowe wyniki mogą pomóc społeczności naukowej uzyskać dokładniejszy obraz zmieniającego się klimatu. „Projekt może wnieść wkład we wspólne wysiłki na rzecz poprawy przyszłych przewidywań i wczesnych prognoz tych ekstremalnych zdarzeń w celu złagodzenia destrukcyjnego wpływu, jaki mają one na ekosystemy i społeczeństwa”, zauważa Miralles. Wyniki mogą zostać wykorzystane również w terenie w celu łagodzenia skutków suszy w ramach zarządzania gruntami. „Nasze dotychczasowe ustalenia mają charakter wstępny. W najbliższych latach będziemy badać możliwości zarządzania pokryciem terenu, aby móc w przyszłości zmniejszyć zakres susz, fal upałów i epizodów stresu cieplnego. Prace mogą skupić się na gruntach użytkowanych przez najbardziej narażone społeczności”, dodaje na koniec Miralles.
Słowa kluczowe
DRY-2-DRY, susza, fala upałów, satelita, dane, pomiary, pożary, klimat, modele
