Regnen i Afrika:Hvordan det globale klima påvirker vandets kredsløb

Selvom vand er en dyrebar, livsnødvendig ressource, for lidt eller for meget kan stave problemer.

Vand bevæger sig rundt om planeten, enten i jorden eller gennem luften, i en velorganiseret cyklus, en, som UConn lektor i afdelingen for naturressourcer og miljø Richard Anyah arbejder på at forstå bedre.

Hans forskning, for nylig offentliggjort i tidsskriftet Videnskab om det samlede miljø , med kolleger fra Cardiff University (U.K.) og Curtin University (Australien), fokuseret på, hvordan variationer i klima kan påvirke vandets kredsløb og dets lagring i Sub-Sahara, og især sydlige, Afrika.

Forstå variationer i vandets bevægelse gennem cyklussen, især i tider med klimatiske ekstremer som oversvømmelser og tørke i regionen, er afgørende, fordi vand bliver et stadig vigtigere spørgsmål.

"Den tidligere generalsekretær for De Forenede Nationer, Boutros Boutros-Ghali forudsagde, at den næste største krig i Afrika sandsynligvis vil blive udløst af vand, "Bemærker Anyah.

Evnen til at forudsige ekstreme klimaer og deres indvirkning på tilgængeligheden af ​​vand, han siger, er afgørende for implementering af vandforvaltningsstrategier, der vil føre til bedre resultater.

Forskerne kiggede på fem klimaindekser, som har periodiske mønstre i temperatur eller nedbør, der kan have vidtrækkende virkninger på globale klimamønstre. De undersøgte indekserne over en periode på 16 år og sammenlignede dataene med mængden af ​​lagret grundvand i samme periode. Selvom tidligere undersøgelser havde undersøgt indekserne individuelt, forskerne håbede at se på, hvordan kombinationer af indekserne påvirkede regionen og deres potentielle virkninger på de samlede mængder grundvand, der er lagret.

For at måle grundvandet, forskerne brugte data fra Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellitten, som måler variationer i Jordens tyngdefelt.

"Tyngdekraften er som en puls, der reagerer på mængden af ​​vand, der er til stede i et område, "Anyah forklarer.

Brug af GRACE -satellitten til at måle underjordiske vandreserver gjorde det muligt for forskerne at indsamle data fra områder, de normalt ikke har adgang til. Congo er et eksempel, hvor konflikter gør det svært eller farligt for forskere at indsamle data på anden vis.

For at forstå, hvordan et klimaindeks som El Niño, der starter over Stillehavet, kan have en effekt på vandopbevaring i Afrika, det er vigtigt at genkende det, man kalder global klima-telekommunikation. Det her, Anyah forklarer, kan ses som et transportbånd:"En storm eller en hedebølge kan forlade dit område, men den bevæger sig stadig andre steder. "

Nogle gange bevæger disse klimaindeks sig efter hinanden på bæltet, og nogle gange bevæger de sig i fase, eller sammen. Hvis, for eksempel, betingelserne for at øge fugt og temperatur samles, de kan kulminere i det perfekte scenario til oversvømmelse.

Det er præcis hvad Anyah og teamet fandt ud af kan ske, skaber usædvanligt store oversvømmelser i Østafrika, når El Niño stemmer overens med et andet indeks kaldet Det Indiske Ocean Dipole.

Udover at se om disse 'udløsere' eksisterede, forskerne ønskede også at finde ud af forsinkelsestiden, eller hvor lang tid udløserne ville tage for at have en effekt på den samlede vandlagring i Afrika.

"Hvis vi ser en stor ændring i forhold til Stillehavet, seks til 12 måneder senere bliver nogle dele af det sydlige Afrika normalt tørre, og nogle dele af Østafrika bliver vådere. Dette bestemmer virkelig, hvordan overfladevand vil blive genopladet, "siger Anyah. Dette er et vigtigt forhold, da mange af de berørte områder er opland, der fører til Nilen og andre floder.

Tilpasningen af ​​klimaindekser har også periodicitet, hvilket betyder, at omstændighederne i nogen grad kan forudsiges. "Over en længere periode, vi kan se underskrifter i, hvordan grundvand genoplades, "tilføjer han.

Et andet forhold, de observerede, var da El Niño kombineret med et andet indeks kaldet Madden-Julian Oscillation for at reducere den samlede vandlagring over Sahel og Congo-bassinet, med en omtrentlig forsinkelsestid på omkring seks til otte måneder.

Forskerne fandt disse og andre unikke forhold mellem andre regioner på kontinentet påvirket af visse klimaindekser. De bemærker, at selvom klimatologi involverer meget komplekse processer, de stærke relationer, de fandt, giver indsigt i de samlede vandlagringsresultater på nogle områder, hvis klimamønstre i visse indekser dominerer.

Dette giver igen mulighed for at implementere vandforvaltningsstrategier, såsom at tappe i grundvand, når et bestemt klimaindeks tyder på, at en tørke vil blive forlænget.

"I modsætning til Indien, for eksempel, som har overudnyttet sit grundvand gennem kunstvanding, de fleste dele af Afrika afhænger af nedbør for landbruget, "Anyah siger, "og de har endnu ikke fuldt ud brugt deres grundvandsressourcer for at øge fødevareproduktionen gennem kunstvanding."

I tilfælde af en nødsituation i vandet, tilføjer han, ikke-statslige organisationer skal være parate til at reagere, og det kan de ikke gøre med det samme. Forskning som denne hjælper globale klimaforudsigelsescentre med at ramme tidlige advarsler eller udstede råd med rigelig tid til at forberede, samtidig med at det giver indsigt i, hvordan klimaet påvirker vandets kredsløb.