Klimaændringer ændrer terrestrisk vandtilgængelighed

Mængden og placeringen af ​​tilgængeligt terrestrisk vand ændrer sig på verdensplan. Et internationalt forskerhold ledet af ETH Zürich har nu for første gang bevist, at menneskeskabte klimaændringer er ansvarlige for de ændringer, der observeres i tilgængeligt terrestrisk vand.

Vand er livsnerven i økosystemer og en af ​​de vigtigste naturressourcer for mennesker. Men tilgængeligt terrestrisk vand - dvs. mængden af ​​vand, der er tilbage fra nedbør efter fordampning - er ikke kun ujævnt fordelt over planeten, det ændrer sig også over tid. Observationer viser, at den tilgængelige mængde vand har været faldende i nogle regioner i verden i et par årtier. Et eksempel er Sydeuropa, hvor tørheden er stigende. Men i andre områder er vandforsyningen stigende.

Årsagerne til denne ændring i vandtilgængeligheden rejser et presserende spørgsmål - og ikke kun for de lande, der lider af akut vandmangel. Er menneskeskabte klimaforandringer skylden, eller er det blot tilfældige udsving i klimasystemet? Til dato, der har ikke været noget endeligt svar på globalt plan.

Verdens vanddynamik gennem 112 år

Det er videnskabeligt uomtvisteligt, at øgede atmosfæriske koncentrationer af CO ₂ påvirke det komplekse globale vandkredsløb på forskellige måder. Men indtil nu har det været umuligt at bevise en direkte effekt af global opvarmning på tilgængelige terrestriske vandressourcer i de seneste årtier. Den historiske observationsserie, nogle gange for kort og kvalitativt utilstrækkelig, ikke muliggjorde udelukkelse af naturlig klimavariabilitet som årsag til de observerede ændringer.

Nu, et internationalt forskerhold ledet af Sonia Seneviratne, ETH professor i land-klimadynamik, har bevist dette. Som forskerne rapporterer i den aktuelle udgave af Natur Geovidenskab , de rekonstruerede verdensomspændende vandtilgængelighed i den tørreste måned i årene mellem 1902 og 2014 ved hjælp af klimamodeller og nye observationsbaserede data.

For at bestemme, hvordan vandtilgængeligheden ændrede sig over tid, forskerne sammenlignede de rekonstruerede vandressourcer fra årene 1985 til 2014 med dem fra første halvdel af det 20. århundrede. På denne måde kortlagde de et globalt mønster af ændringer i tilgængeligt vand over de sidste tre årtier. I dette mønster, forskerne fandt fingeraftrykket af klimaændringer.

Klimasignal detekteret gennem simulering

"Vi var i stand til at vise, at dette globale mønster af observerede ændringer er i overensstemmelse med virkningerne af menneskeskabte klimaændringer og højst usandsynligt at være et produkt af naturlige udsving, " siger Ryan Padrón, en postdoc i Seneviratnes gruppe og hovedforfatter af undersøgelsen.

Det er ikke muligt at bevise effekten af ​​klimaændringer direkte i en observationsserie. For at verificere sin rolle, holdet brugte den såkaldte tilskrivningsmetode. Dette indebærer en sammenligning af observationsserier med simuleringer af klimamodeller beregnet både med og uden menneskeskabt CO ₂ emissioner. "Hvis kun modelsimuleringerne med menneskelig indflydelse stemmer overens med mønsteret af observerede ændringer, som det er tilfældet her, vi kan konkludere, at en reaktion på klimaændringer er verificerbar i observationerne, " forklarer Padrón.

Tørre tørre sæsoner i ekstratropiske områder

Seneviratne tilføjer:"Vores undersøgelse er den første, der på globalt plan fastslår sammenhængen mellem vandtilgængeligheden i tørre årstider, som er så vigtigt for samfundet og økosystemerne, og menneskeskabte klimaændringer. Resultaterne viser også en tendens til større tørhed på de nordlige mellembredder - som omfatter, for eksempel, Schweiz - hvor forholdene er blevet tørrere i sommermånederne."

Generelt, de rekonstruerede vandtilgængelighedsdata peger på mere intense tørre årstider på ekstratropiske breddegrader. Berørte regioner omfatter Europa, det vestlige Nordamerika, det nordlige Asien, det sydlige Sydamerika, Australien, og Østafrika. Forskerne bemærker, at den øgede intensitet af tørre årstider generelt er forårsaget af større fordampning (på grund af højere temperaturer og stråling) snarere end reduceret nedbør.

Men der er også områder, hvor mængden af ​​tilgængeligt vand er steget i tørre årstider, inklusive det indre af Kina, Sydøstasien og Sahel-regionen.