Mod en mere omfattende forståelse af ariditetsændringer over globale tørområder

Globale tørområder oplever en hurtigere opvarmning end gennemsnittet og er også blandt de mest sårbare regioner over for klimaændringer. Meteorologiske metrikker peger alle på en ny tendens til øget overfladetørrehed, giver anledning til bekymring for ørkendannelse og nedbrydning af jord. Imidlertid, nylige satellitobservationer viser også frodigere tørområder, i tilsyneladende modsætning til billedet af tørområder, der bliver tørrere. I en ny anmeldelsesartikel offentliggjort i Naturanmeldelser Jord &Miljø , et internationalt hold undersøgte omfattende globale tørlandsændringer med beviser fra litteraturen og forskellige kilder til jordobservationer og numerisk modellering. Et nøglebudskab i denne syntese er, at ved at overveje den fysiologiske effekt af stigende atmosfærisk kuldioxid (CO ₂ ), det tilsyneladende paradoks mellem øget overfladetørrehed og frodigere tørlandsvegetation kan faktisk løses.

Ledet af forskere fra Peking University, holdet omfatter forskere med forskellig ekspertise inden for global tørlandforskning fra Kina, U.K., Frankrig, Australien, USA og Østrig. Ved at anvende en bred vifte af tørhedsmålinger, holdet gav et mere komplet billede af nuværende og fremtidige tørhedsændringer over globale tørområder. De fandt ud af, at atmosfærisk-baserede målinger generelt viser en stærk tendens til stigende tørhed; mens jordfugtighed og afstrømning også indebærer øget tørland, dog i langsommere tempo. Derimod økosystembaserede målinger viser en tendens til grønnere og reduceret plantevandstress, trods den stigende atmosfæriske tørhed. Den samtidige forekomst af atmosfærisk tørring og økosystemgrønning over tørre områder bekræftes også af modelsimuleringer af vegetationsdynamik.

Lian Xu fra Peking University, hovedforfatteren af ​​denne undersøgelse, forklarer:"Bogstaveligt talt, tørhed betyder utilstrækkelig vandforsyning til at imødekomme efterspørgslen. Imidlertid, for forskellige dele af jordoverfladen, deres udbuds- og efterspørgselssider er forskellige; og de kan bevæge sig i divergerende retninger under miljøændringer. Derfor, når forskellige tørhedsmålinger samles i en samlet ramme, de kan have meget forskellige tendenser." Han tilføjede yderligere:"Ingen enkelt metrisk fanger fuldt ud den komplekse natur af jordoverfladens tørhed."

Højere temperaturer øger atmosfærisk efterspørgsel efter vand, og forventes at forværre planternes vandstress. Imidlertid, tørlandsplanter viser sig at opleve reducerede niveauer af vandstress takket være den samtidig stigende koncentration af atmosfærisk CO ₂ . Dette skyldes, at porerne i planteblade (stomata), som tillader vandtab gennem en proces kaldet transpiration, delvis tæt under højere CO ₂ koncentrationer, sparer vand under stigende tørhed. For vand-stressede økosystemer, det sparede vand gør det muligt for planterne at fange ekstra CO ₂ og dermed udløse kraftigere vækst (grønning). Den reducerede plantetranspiration påvirker også andre jordoverfladeprocesser, efterlader mere vand lagret i jord og løber væk gennem floder, men samtidig også gøre den overfladenære luft varmere og tørrere.

"Det er altid fristende at definere, hvilken vandstress planter vil føle under klimaændringer af de nye vejrregimer, de måtte opleve. Vores forskning viser, at ignorering af vegetationsfysiologiske reaktioner giver et ufuldstændigt billede, da evnen til at tilpasse sig tørrere forhold er stærkere end forventet, " sagde Chris Huntingford fra UK Center for Ecology and Hydrology.

Forfatterne bemærker, at fremtidige ændringer af tørområder kan være meget ikke-lineære, og underlagt yderligere drivkræfter såsom lyntørke, brandforstyrrelser og intensivering af menneskelige aktiviteter, som endnu ikke er fuldt ud forstået. "Forstå mulig ikke-lineær adfærd og vendepunkter for ændringer i tørlandsøkosystemer, og forbedring af deres repræsentation i jordsystemmodeller, er en høj prioritet for fremtidig forskning, " tilføjede Lian.

I fremtiden, den hurtigt voksende befolkning og den socioøkonomiske udvikling i tørområder kan øge menneskets vandbehov dramatisk, som vil blive den vigtigste drivkraft for ændringer i tørland, konkurrerer med økosystemer om vand og udgør en voksende trussel mod økosystemernes sundhed. "Tørlandsvandressourceforvaltning og politikker for afbødning af klimaændringer bør overveje, hvordan man kan forvalte vand på mere effektive og bæredygtige måder, at sikre fødevaresikkerhed og samtidig opretholde sunde økosystemer, " sagde Fu Bojie fra det kinesiske videnskabsakademi, der leder Global Dryland Ecosystem Program (Global-DEP) med det formål at lette tørland social-økologisk bæredygtighed.