Det Kaspiske Hav fordamper, når temperaturerne stiger, undersøgelse finder

Jordens største indre vandområde er langsomt fordampet i de sidste to årtier på grund af stigende temperaturer forbundet med klimaændringer, finder en ny undersøgelse.

Vandstanden i Det Kaspiske Hav faldt næsten 7 centimeter (3 tommer) om året fra 1996 til 2015, eller næsten 1,5 meter (5 fod) i alt, ifølge den nye undersøgelse. Det nuværende Kaspiske Havs niveau er kun omkring 1 meter (3 fod) over det historiske lave niveau, det nåede i slutningen af ​​1970'erne.

Øget fordampning over Det Kaspiske Hav er blevet forbundet med øgede overfladelufttemperaturer. Ifølge data fra undersøgelsen, den gennemsnitlige årlige overfladetemperatur over Det Kaspiske Hav steg med omkring 1 grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit) mellem de to undersøgte tidsrammer, 1979-1995 og 1996-2015. Disse stigende temperaturer er sandsynligvis et resultat af klimaændringer, ifølge undersøgelsens forfattere.

Fordampning forårsaget af opvarmende temperaturer ser ud til at være den primære årsag til det nuværende fald i havniveauet, og faldet vil sandsynligvis fortsætte, mens planeten opvarmes, ifølge undersøgelsens forfattere.

"Fra vores synspunkt som geovidenskabsmænd, det er et interessant sted, fordi det er muligt at konstruere en slags budget for den samlede mængde vand, der er der, " sagde Clark Wilson, en geofysiker fra Jackson School of Geosciences ved University of Texas i Austin, og medforfatter til den nye undersøgelse offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve , et tidsskrift fra American Geophysical Union. "Den virkelige kontrol, der får det til at gå op og ned over lange perioder, er højst sandsynligt fordampningen, som er næsten fuldstændig domineret af temperatur."

Det Kaspiske Hav, beliggende mellem Europa og Asien, er omtrent på størrelse med Montana på 371, 000 kvadratkilometer (143, 244 kvadratkilometer). Den har oplevet væsentlige ændringer i vandstanden i løbet af de sidste flere hundrede år, men tidligere undersøgelser var ikke i stand til at fastlægge de nøjagtige årsager til havniveauændringerne.

Det Kaspiske Hav er omkranset af fem lande og rummer en overflod af naturressourcer og mangfoldigt dyreliv. Havet indeholder også olie- og naturgasreserver, og er en vigtig ressource for fiskeriet i de omkringliggende lande.

Den nye undersøgelse begyndte efter Wilson og Jianli Chen, undersøgelsens hovedforfatter fra Center for Space Research ved University of Texas i Austin, sammen med andre forskere, brugte Det Kaspiske Hav til at kalibrere data fra tvillingesatellitterne fra GRACE-missionen, der blev opsendt i 2002. Ved at sammenligne målinger af Det Kaspiske Hav fra GRACE-data og jordbaserede målinger, forskerne hjalp med at forbedre satellitdataens nøjagtighed. Derved, de bemærkede, at det Kaspiske Havs vandstand undergik betydelige ændringer.

"Når vi var færdige med [kalibreringen], Jianli Chen sagde, 'Godt, du ved, det er meget nysgerrigt. Hvorfor ændrer det sig så meget?'" sagde Wilson. "Det fik os i gang med det aktuelle spørgsmål, som forsøger at forstå, hvad årsagen er til disse multimeter variationer i havniveauet. Det er et interessant sted, og det er blevet undersøgt i lang tid, men det var ikke rigtig klart."

Forskerne så på de tre primære påvirkninger af vandstanden i Det Kaspiske Hav:vand fra floder, der løber ud i havet, nedbør og fordampning.

De kompilerede oplysninger om vandstandsændringer observeret af satellitter, registreringer af nedbør og dræning til havet fra floder, og estimeringer af nedbør og fordampning fra klimamodeller. Forskerne samlede derefter en registrering af, hvor meget hver af disse faktorer bidrog til observerede ændringer i Det Kaspiske Havs niveau fra 1979 til 2015.

De fandt, at niveauet i Det Kaspiske Hav steg med omkring 12 centimeter (5 tommer) om året fra 1979-1995. Men i 1996 havniveauet begyndte at falde, og faldt med et gennemsnit på næsten 7 centimeter (3 tommer) om året gennem 2015. Fra 1996-2015, Det Kaspiske Hav faldt næsten 1,4 meter (4,5 fod), ifølge havniveauregistreringer brugt i undersøgelsen.

Fordampning bidrog til omkring halvdelen af ​​dette fald, mens de kombinerede virkninger af nedbør og flodudledningsændringer bidrog til den anden halvdel. Ifølge undersøgelsen de observerede fordampningshastigheder er forbundet med øget overfladelufttemperatur og andre klimafaktorer såsom overfladefugtighed og vind.

Den nye undersøgelse giver det første overbevisende bevis på, at øget fordampning over Det Kaspiske Hav er en vigtigere drivkraft for ændring af niveauet i det Kaspiske Hav end flodudledning eller nedbør, sagde Anny Cazenave, en CNES-rumgeodæd ved Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) ved Observatoire Midi-Pyrénées i Toulouse, Frankrig, som ikke var involveret i den nye undersøgelse.

"En interessant konklusion fra undersøgelsen er, at i løbet af de sidste to årtier, klima-model forudsagt vandtab ... tilsyneladende ikke kan balanceres af vand gevinst fra udledning, og øget fordampning er en væsentlig faktor, der fører til denne ubalance, " sagde Cazenave. "Hvis temperaturen i området ved Det Kaspiske Hav fortsætter med at stige, fordampningshastigheden forventes også at stige. Medmindre flodudledningen stiger tilsvarende, eller nedbøren i det kaspiske afvandingsbassin stiger tilsvarende, ubalancen vil sandsynligvis fortsætte."

Det Kaspiske Hav nåede et historisk lavpunkt på 29 meter (95 fod) under middelhavoverfladen i slutningen af ​​1970'erne, før vandstanden steg i 1978. Hvis den nuværende fordampningshastighed fortsætter, resultaterne tyder på, at havet kan nærme sig det historiske lavpunkt igen, ifølge undersøgelsens forfattere.

Fordampning vil have den største indvirkning på den nordlige del af Det Kaspiske Hav, fordi meget af vandet i dette område er mindre end 5 meter (16 fod) dybt, sagde Wilson. Hvis den nuværende tendens med et fald på 7 centimeter om året fortsætter med en konstant hastighed, det ville tage omkring 75 år for den nordlige del af havet at forsvinde, ifølge den nye undersøgelse.

Det Kaspiske Hav understøtter mange unikke og ældgamle arter, der er tilbage fra dengang havet var en del af Tethys-havet under den mesozoiske æra, omkring 300 millioner år siden. Selvom de fleste af disse arter lever i de sydlige og midterste områder af det kaspiske hav, nogle bruger det lavvandede nordlige område som gydepladser, inklusive 90 procent af verdens støre. Et fald i havniveauet vil også påvirke Kara-Bogaz-Gol-bugten på den østlige side af havet, som er mindre end 5 meter (16 fod) dyb og indeholder en af ​​verdens største naturlige forekomster af havsalt, ifølge undersøgelsens forfattere.

Wilson sagde, at næste skridt i denne forskning er at fremskrive fremtidige ændringer i Det Kaspiske Havs niveau ved hjælp af klimamodeller. Selvom denne undersøgelse identificerede tendenserne i havniveau og deres årsager, forskerne fremsatte ikke specifikke skøn over, hvordan disse niveauer kunne ændre sig i fremtiden.

"Hvis du vil tage dette til næste trin, det ville være at tage en række klimamodeller eller se på en slags ensemble-forudsigelser af fremtidige temperaturer for at få en idé om, hvad disse scenarier kan være for Det Kaspiske Hav, " sagde Wilson. "Du kan forestille dig, hvis du havde et fortsat fald i havniveauet, der førte til flere meters tab, du har reduceret havets størrelse betydeligt."