Forladt afgrødejord er med til at gøre Europa køligere

Hvis du nogensinde har siddet i den kølige skygge af et træ på en varm sommerdag, du ved allerede, at skraverede områder er køligere end åbne marker. Men er den slags afkøling nok til at gøre en forskel i fremtidens varmere verden?

Da et team af forskere så på mere end 20 års ændringer i arealanvendelsen i Europa for nylig og kombinerede det med en klimamodel for at give information om temperaturer i samme periode, de fandt, at svaret på dette spørgsmål er et klart ja.

"Da vi lagde alle jorddækningsændringerne sammen og så på, hvordan disse påvirkede klimaet, vi fandt en udbredt sæsonbestemt afkøling - op til en grad C om sommeren - i Vesteuropa, sagde Francesco Cherubini, seniorforfatteren til et nyligt offentliggjort papir om resultaterne i Naturkommunikation og leder af Industrial Ecology Program ved Norges Tekniske Naturvidenskabelige Universitet.

Cherubini og hans kolleger siger, at denne form for information er afgørende for at hjælpe Europa med at planlægge politikker, der vil fremme den rigtige form for arealanvendelse til en varmere fremtid.

"Vi kan koble den globale udfordring med afbødning med det lokale behov for klimatilpasning, hvis vi vælger den rigtige kombination af arealanvendelse, " han sagde.

Artiklen har titlen "Overvejende regional biofysisk afkøling fra de seneste ændringer i landdækningen i Europa."

Mere end bare CO ₂

Cherubini var en af ​​hovedforfatterne til en ICC-særrapport om klimaændringer og jord, der blev offentliggjort sidste efterår, så han er udmærket klar over den rolle, arealanvendelse spiller for at bestemme det lokale og regionale klima.

IPCC-landrapporten fra 2019 viste, at arealanvendelse kan hjælpe med at stabilisere temperaturstigninger til et relativt lavt niveau, han sagde.

For eksempel, IPCC-undersøgelsen viste, at en reduktion af mængden af ​​jord, der bruges til græssende dyr, kan frigøre jord til voksende skove, som opsuger CO ₂ efterhånden som de vokser.

Den nye undersøgelse går ud over at se på, hvordan jord kan hjælpe med at lagre CO ₂ , imidlertid, ved at se på andre måder, hvorpå arealdækning påvirker klimaet.

"Normalt ser vi på kulstof ind eller kulstof ud, " sagde Cherubini. "Men her vurderer vi de andre effekter, hvorigennem jorden interagerer med klimasystemer, ikke kun kulstof."

Disse andre effekter omfatter, hvordan forskellige former for jorddækning reflekterer eller absorberer sollys - hvilket tydeligt påvirker overfladetemperaturen - sammen med fugtighedsniveauer og evapotranspiration. Evapotranspiration er et begreb, der beskriver både vandtab på grund af fordampning fra vandområder, og vandtab, når træer mister vand gennem deres blade, som kaldes transpiration.

Alle disse faktorer er vigtige, han siger, fordi politiske beslutningstagere skal se på alle de forskellige brikker i klimapuslespillet, ikke kun kuldioxid.

"Ved at have politikker, der kun fokuserer på kulstof, du overser fuldstændig disse andre effekter, som er vigtige ud fra et regionalt klimaperspektiv, " han sagde.

"Ambitionen her er at have arealplanlægning, hvor du kan tackle de globale udfordringer med kulstoflagring gennem landforvaltning, kombineret med strategier, der har lokale afkølingsfordele, " han sagde.

Klimamodel og satellitdata

Forskerne stolede på Den Europæiske Rumorganisations satellitoplysninger om landdækning, som har data om ændringer i vegetationsdækningen fra 1992 til 2015.

Dette utroligt detaljerede datasæt gjorde det muligt for forskerne at kortlægge arealanvendelse i den 24-årige periode under otte brede kategorier:stedsegrøn nålebladsskov, løvskov, åbent buskads, afgrødeland, by og bebyggelse, afgrødejord/naturlig vegetation mosaik, vådområde, og græsarealer.

De kombinerede derefter disse kort over vegetationsændringer med en regional klimamodel, der simulerede klimaet i den samme 24-årige periode.

"Modellen brugte faktiske observerede atmosfæriske forhold, " sagde Bo Huang, en postdoc på Industrial Ecology Programme og førsteforfatter til papiret. "Dette gav os realistiske oplysninger om, hvordan de ændringer, vi så i landdækningen, også påvirkede ændringer i klimaet i perioden."

De var også i stand til at sammenligne deres resultater med andre empiriske undersøgelser fra forskellige dele af Europa, hvilket bekræftede deres resultater.

Areal med tab af dyrket jord på størrelse med Schweiz

Forskerne fandt ud af, at cirka 25 millioner hektar (Mha) landbrugsjord blev forladt i Europa i løbet af de 24 år, de havde data for, selvom ekspansion af afgrødeland andre steder i Europa på omkring 20 Mha betød, at nettotabet af afgrødejord var 5 Mha. Det er et tab, der er lidt større end området i Schweiz.

Da afgrødejorden blev forladt, det blev for det meste overtaget af skove, og i mindre grad, bymæssige bebyggelser. Cherubini sagde, at hovedårsagen til, at afgrødejorden blev forladt, var på grund af socioøkonomiske faktorer.

"Folk er måske blevet trætte af at bo på landet, eller de ønsker ikke at arbejde på deres gård mere, " sagde han. "Vi så dette især i det tidligere Sovjetunionen efter (Berlin-murens) fald, fordi landmænd var udsat for handel med landbrug og internationale markeder."

Som følge af opgivelse af landbrug, skovområder i Europa steg med omkring 23 Mha, med omkring 7 Mha nettogevinst. Nogle af disse gevinster i skovarealet resulterede i, at træer koloniserede vådområder og tørveområder, der var tørret ud i løbet af perioden på grund af varmere somre og mindre nedbør. Denne sidste ændring – udtørringen af ​​vådområder i Østeuropa – havde også betydning for temperaturerne i Østeuropa, især om sommeren.

Kølere i Vesteuropa, varmere i Østeuropa

Når forskerne sætter alle deres data sammen, de så, at nedlæggelse af dyrket jord i Vesteuropa var forbundet med en regional afkøling på omkring 1 grad C. i foråret og sommeren, og mindre mængder af køling om efteråret og vinteren.

Men Østeuropa, især i nordøst, viste den modsatte tendens med opvarmning på op til 1 grad C i nogle områder i løbet af foråret og sommeren.

Årsagen til denne opvarmning er til dels fordi vådområder i denne region er ved at tørre ud, sagde Xiangping Hu, en forsker ved NTNU's Industrial Ecology Program og en af ​​artiklens bidragende forfattere.

"Når solen skinner på et 'vådt' vådområde, meget af energien fra solen går til at fordampe vandet i vådområdet i stedet for at opvarme vådområdets overflade, " sagde han. "I et 'tørt' vådområde, det meste af solens energi går til at opvarme overfladen af ​​vådområdet, så luften over den varmer også."

Forskerne så denne klare tendens i deres temperaturmodellering af området.

Et af hovedresultaterne af undersøgelsen var den forskellige klimarespons på vegetationsvækst i det østlige og det vestlige Europa, Cherubini sagde, på grund af forskellige lokale forhold.

For eksempel, Østeuropa er tørrere end Vesteuropa, så når træer revegeterer afgrødeland, de har ikke adgang til så meget jordvand til transpiration som deres modstykker i Vesteuropa. Denne forskel er nok til at overvinde fordelene ved at nedlægge dyrkede arealer i Østeuropa, hvilket er en anden grund til, at forskernes analyse viste opvarmning i Østeuropa, men afkøling i Vesteuropa med opgivelse af dyrkede arealer.

I modsætning til både øst- og vesteuropa, imidlertid, Skandinavien viste relativt små ændringer i temperaturer forbundet med ændringer i arealanvendelsens dækning i perioden. Det er fordi der var lidt ændring i arealanvendelsen, fandt forskerne.

At skabe win-win situationer

En bevidsthed om disse lokale og regionale virkninger kan give europæiske politiske beslutningstagere mulighed for at skabe incitamenter, der vil hjælpe med at afbøde kommende temperaturstigninger.

For eksempel, i det nordlige Europa, Politikere kunne finde måder at forhindre vådområder i at tørre ud som en måde at begrænse temperaturstigninger på, sagde Cherubini. I det vestlige Europa, han sagde, politiske beslutningstagere kunne have "specifik planlægning og incitamenter til genopretning af åbent land, overvejer de lokale afkølingsfordele som en synergi af globale klimaforandringer, " han sagde.

Ved at mindske madspild generelt og fremme et mere effektivt landbrug på jord, der dyrkes, der vil være behov for mindre jord til primær landbrugsproduktion.

Cherubini påpegede, at opvarmningen sker meget hurtigere over land end sammenlignet med det globale gennemsnitlige niveau.

"Vi er allerede ved en gennemsnitlig opvarmning på omkring 1,8 grader C på landjorden, og vi vil være omkring 3 grader på landjorden, selvom vi har succes med at stabilisere den gennemsnitlige globale temperatur på 1,5 grader C, " sagde han. "Det betyder, at vi er nødt til at tage skridt til at tilpasse os et opvarmende klima, og arealanvendelsesplanlægning er en handling, der kan give lokale afkølingsfordele."

"Beskeden er ret klar, " sagde Cherubini. "Forladt afgrødeland - eller ændringer i jorddækningen mere generelt - og dets rolle i det regionale klima kan hjælpe os med at tilpasse og afbøde virkningerne af klimaændringer. Og ved at forbedre landbrugssystemerne, vi kan frigøre jord til flere formål."