Klimaændringer udvider muligvis ikke tørområder

Betyder et varmere klima mere tørt land? Årevis, forskere forudsagde, at tørområder - inklusive ørkener, savanner og buske - vil udvide sig, når planeten varmes op, men ny forskning fra Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) udfordrer disse fremherskende synspunkter.

Tidligere undersøgelser brugte atmosfærisk information, herunder nedbør og temperatur, at lave fremskrivninger om fremtidige jordforhold. Det virkelige billede er mere kompliceret end som så, sagde Kaighin McColl, Adjunkt i Earth and Planetary Sciences og of Environmental Science and Engineering ved SEAS og seniorforfatter af papiret.

"Historisk set, vi har relativt gode registreringer af nedbør og temperatur, men virkelig dårlige registreringer af landoverfladen, ting som jordfugtighed og vegetation, " sagde McColl. "Som et resultat, tidligere definitioner af tørområder er kun baseret på hvordan atmosfæren opfører sig, som en tilnærmelse af landoverfladen. Men modeller kan nu simulere både atmosfæriske og landmæssige forhold. Ved blot at se direkte på landoverfladen i klimamodeller, vi oplever, at modellerne ikke viser en klar stigning i tørområder over tid, og at der er enorm usikkerhed om den globale gennemsnitlige tilstand af tørområder i fremtiden."

Forskningen er publiceret i Natur klimaændringer .

"Hvis du vil vide, om landet bliver tørrere, hvis afgrøder kommer til at svigte, eller hvis en skov vil tørre ud, du skal se på selve landet, " sagde Alexis Berg, en forskningsmedarbejder i McColl's laboratorium og første forfatter til papiret. "Hvor meget vegetation er der? Er planterne vandstresset?"

Mens klimamodeller historisk set har fokuseret på atmosfæren, moderne klimamodeller simulerer nu også vegetationsadfærd og landhydrologi.

For eksempel, når planter optager CO ₂ , de mister vand. Hvis der er mere CO ₂ i luften, planter kan frigive mindre vand og blive mere vandeffektive. Mere CO ₂ resulterer også i mere gødning til planter, som hjælper dem med at vokse og reducerer vandstress.

Disse virkninger har længe været kendt, men tidligere kun atmosfæriske indikatorer for tørområder fangede bare ikke disse jordoverfladeeffekter.

"Når klimaet bliver varmere, der er en forskel mellem atmosfærisk og landoverfladens adfærd, sagde Berg.

For at tage højde for denne divergens, McColl og Berg udviklede en ny metrik for tørområder, baseret på jordoverfladeegenskaber, herunder biologiske reaktioner på højere atmosfærisk CO ₂ , og sammenlignede drylandsprojektioner med dem, der udelukkende er afledt af atmosfæriske metrikker.

"Vores forskning viser, at mens nogle tørområder kan udvide sig, klimamodeller forudsiger ikke, at der vil ske en dramatisk og hurtig global udvidelse af tørområder, " sagde McColl.

Imidlertid, simulering af komplekse landprocesser er fortsat udfordrende i globale modeller.

"Der er stadig meget usikkerhed om, hvordan vegetationen og vandets kredsløb vil ændre sig i en opvarmende verden, " sagde McColl.

McColl og hans team sigter mod at reducere denne usikkerhed i fremtidig forskning ved at udvikle mere nøjagtige jordoverflademodeller.