Klima-inducerede jordbundsændringer kan forårsage mere erosion og lynoversvømmelser

Jorden under vores fødder er normalt ikke det første, der kommer til at tænke på, når folk tænker på virkningerne af klimaændringer. Imidlertid, en undersøgelse foretaget af et UC Riverside-ledet team af forskere forudsiger en klima-induceret reduktion i store jordporer, som kan intensivere vandets kredsløb og bidrage til flere oversvømmelser og jorderosion i slutningen af ​​det 21. århundrede.

I et papir udgivet 5. september in Natur , forskerne undersøgte klimaændringernes indvirkning på makroporøsitet - mængden af ​​store porer i jorden. Macropores, som er større end 0,08 mm i diameter, tillade vand at blive absorberet let i den omgivende jord, hvor det kan bruges af planter, transportere næringsstoffer, og til sidst finde vej tilbage til underjordiske grundvandsmagasiner.

"Det er vigtigt at forudsige makroporøsitetens reaktion på klimaændringer på grund af dens rolle i vandets kredsløb, og i sidste ende i vandmangel, mad sikkerhed, menneskers sundhed og tab af biodiversitet, sagde Daniel Hirmas, en lektor i Institut for Miljøvidenskab og hovedforfatter på undersøgelsen.

Ved at bruge en stor database med jordbund indsamlet over 50 år fra hele det kontinentale USA kombineret med atmosfæriske data fra et netværk af vejrstationer, forskerne undersøgte ændringer i makroporøsitet på tværs af en nedbør, temperatur, og fugtighedsgradient. De fandt, at makroporer var mere tilbøjelige til at udvikle sig i tørrere klimaer end fugtige klimaer, og at klimarelaterede ændringer i makroporøsitet sker over kortere tidsskalaer end tidligere antaget.

Forskerne brugte derefter klimafremskrivninger for slutningen af ​​det 21. århundrede til at forudsige, at stigende luftfugtighed i 2080-2100 vil reducere jordens makroporøsitet i de fleste regioner i USA (med undtagelse af den sydlige kystslette, som omfatter Alabama og Louisiana).

Konsekvenserne kunne være mindre infiltration af vand i jorden, mere overfladeafstrømning og erosion, og flere lynoversvømmelser.

"Dette er den første undersøgelse, der viser, at udviklingen af ​​makroporer er påvirket af klimaet på korte tidsskalaer, og det forstærker hypotesen om, at klimaændringer sandsynligvis vil intensivere vandets kredsløb, " sagde Hirmas. "Vores resultater tyder på, at makroporøsitet bør inkorporeres i globale klimamodeller for bedre at forstå vandets kredsløb, forudse ændringer, og forberede sig på fremtiden."

Titlen på papiret er "Klima-inducerede ændringer i kontinental-skala jord makroporøsitet kan intensivere vand cyklus." Udover Hirmas, forfattere omfatter Daniel Giménez fra Rutgers University; Attila Nemes fra Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO); Ruth Kerry fra Brigham Young University; og Nathaniel A. Brunsell og Cassandra J. Wilson fra University of Kansas. Arbejdet blev finansieret af United States Department of Agriculture's Agriculture and Food Research Initiative (USDA-AFRI) og NIBIO.