Undersøgelse af vand uden nedbør i Namib-ørkenen afslører uventede oprindelser

I en undersøgelse udført i en af ​​verdens ældste og mest biologisk mangfoldige ørkener, Indiana University-Purdue University Indianapolis videnskabsmænd udforsker oprindelsen af ​​andre vand end nedbør og identificerer flere oprindelser. Studiet, støttet af National Science Foundation, er den første til at rapportere, at havet ikke er den eneste kilde til livsopretholdende tåge og dug for adskillige planter og dyr, der lever i Namib-ørkenen.

At forstå kilderne til vand er afgørende for at udvikle økologiske modeller af tørre miljøer og er nøglen til at forstå, hvordan planter og dyr opretholder sig selv og fungerer under nuværende eller fremtidige klimaer.

Tåge og - i mindre grad - dug er afgørende kilder til fugt i dette ørkenmiljø. "At vide præcis, hvor tågen og duggen kommer fra, vil hjælpe os med at forudsige tilgængeligheden af ​​vand uden nedbør i fremtiden, både i Namib og andre steder, " sagde Lixin Wang, en økohydrolog og assisterende professor i geovidenskab ved School of Science ved IUPUI, der ledede den nye undersøgelse. "Med denne viden, Vi kan muligvis finde ud af, hvordan vi kan høste nye vandkilder til potentiel brug i situationer med vandknaphed."

Overraskende nok, ikke-hav-afledt tåge tegnede sig for mere end halvdelen af ​​de samlede tågehændelser i Namib i løbet af den etårige periode af IUPUI-undersøgelsen. Grundvands-tåge var den mest markante lokalt genererede tåge, tjener som kilde til mere end en fjerdedel af ørkenens tåge. Jordvand, som stammer fra nedbør og er under overfladen, men placeret højere end grundvandet, blev også fundet af forskerne at være en uventet kilde til fugt.

Drylands, som udover ørkener omfatter udtørrede, men ikke-ørkenområder på Great Plains og det sydvestlige USA, dækker cirka 40 procent af Jordens landoverflade og er hjemsted for anslået 2,5 milliarder mennesker. Med den globale opvarmning, flere områder i USA og rundt om i verden bliver tørrere og mere ørkenlignende.

"Tørlands økosystemer har nogle af de laveste årlige nedbørsmængder, der er registreret på Jorden, sagde Tom Torgersen, programmedarbejder i National Science Foundations afdeling for geovidenskab. "At overleve, disse økosystemer genbruger vand i form af tåge og dug. På de tørreste steder på planeten, selv tilsyneladende mindre komponenter i vandkredsløbet, såsom tåge og dug, bliver store og er afgørende for at holde miljøet i live og fungerende."

Ligesom andre tørlandsøkosystemer verden over, Namib vil sandsynligvis opleve ændringer i sin hydrologiske cyklus som reaktion på globale klimaændringer. I betragtning af overfloden og vigtigheden af ​​tåge og dug i denne ørken, det giver et ideelt sted at studere vand uden nedbør.

Namib, som grænser op til Atlanterhavet i 1, 243 miles med temperaturer fra under 32°F (0°C) til 140°F (60°C), er næsten fuldstændig blottet for overfladevand. Mange dele af Namib får stort set ingen regn. Nogle år er regnfri; i andre år, der kan kun være en tomme eller to regn, selvom nogle områder kan modtage så mange som fire tommer. Men Namib understøtter en bred vifte af specielt tilpassede organismer, såsom en tågehøstende bille. De fleste af Namibs planter og dyr menes at få fugt fra tåge eller dug i regnfrie perioder for at kunne overleve.

Tåge består af små dråber vand suspenderet i luften, og dug består af små dråber, der dannes på overfladen af ​​planter, jord og andre genstande på jorden.

Wangs forskning fokuserer på krydsfeltet mellem hydrologi, økologi og isotopgeokemi. Han brugte analyse af stabile isotoper i vand - det samme grundstof med forskellige neutrontal i kernerne, såsom brint og oxygen - til at spore oprindelsen af ​​vand uden nedbør. I fremtidig forskning, han planlægger at udforske de mekanismer, hvorved grundvand og jordvand bliver til tåge og dug. Det langsigtede mål er at udvide denne økohydrologiske forskning ud over Namib til en global skala.

"Non-rainfall Water Origins and Formation Mechanisms" er udgivet online i Videnskabens fremskridt . Studie forfattere, sammen med Wang, er Kudzai Farai Kaseke og Mary K. Seely. Kaseke er en IUPUI ph.d.-studerende i Wangs gruppe, som ledsagede Wang i feltforskningen til undersøgelsen og er den første forfatter til denne publikation. Seely er en ørkenøkolog og den tidligere direktør for Gobabeb Research and Training Center i Namibia, som har studeret Namib i mere end et halvt århundrede.