Forsker studerer den værste megatørke i det vestlige USA i 1.200 år

Drylands i det vestlige USA er i øjeblikket i grebet af en 23-årig "megatørke", og en forsker fra West Virginia University arbejder på at få en bedre forståelse af denne ekstreme klimabegivenhed.

Steve Kannenberg, assisterende professor i biologi ved WVU Eberly College of Arts and Sciences, bruger observationer fra eksisterende netværk af videnskabelige instrumentstationer i hele regionen for at nå dette mål.

Megatørken er en vedvarende klimakrise for naturlige økosystemer, landbrugssystemer og menneskelige vandressourcer, men forskerne har en begrænset forståelse af fænomenet.

Kannenberg søger at identificere, hvor denne tørke har været mest alvorlig. Data bør afsløre, hvor forholdene har udtømt grundvandet og jordens fugtighed og identificere, hvilke tørlandsplanter der er blevet mest påvirket.

Udtrykket "tørre områder" refererer til områder, hvor tilgængeligheden af ​​vand begrænser økosystemernes sundhed.

"I West Virginia har vi masser af vand," sagde han. "Men hvis du for eksempel tager ud til Utah, er det meget varmt, meget tørt. Og vegetationens sundhed bestemmes af, hvor meget vand der er i jorden, og hvor meget vand der er i luften."

Data om vestens klimatologiske historie kan fås ved at studere trævækstringe i tørområder. Ved hjælp af træringe har forskere fundet ud af, at den nuværende 23-årige tørkeperiode er den mest alvorlige gennem de sidste 1.200 år. Kannenberg vil parre træringdata med målinger af jordfugtighed, grundvand og økosystemflux via hvirvelkovariansfluxtårne.

"Dette er i det væsentlige fancy vejrstationer, der kan fornemme økosystemets vejrtrækning," sagde han. "Det kan kvantificere, hvor meget kulstof, der går ind i vegetationen fra atmosfæren, når planter fotosynteserer i løbet af dagen, og ligeledes hvor meget kulstof, der pustes ud i atmosfæren om natten, fordi økosystemerne respirerer, som vi gør."

Tårnene kan også måle, hvor meget vand der kommer ind via regn, hvor meget der går ud gennem planter til atmosfæren og hvor meget der fordamper fra jordoverfladen.

Globalt forventes megatørke at stige i hyppighed og sværhedsgrad i de kommende årtier, og Kannenbergs syntetiserede data kan hjælpe med at informere forskere om andre tørlands- og ikke-tørlandsbiomer.

Han har også fokuseret på kulstoffangst. Fotosyntesehastigheden af ​​vegetationen på tværs af tørområder påvirker deres evne til at lagre kulstof, men træer kan kun fotosyntese, når der er tilstrækkeligt med vand. Denne proces er ret konsekvent i østlige skove, men svær at forudsige i tørområder.

"Hvis du tænker på en skov her i West Virginia, er der åbenbart meget kulstof lagret i vegetationen," sagde han. "Dette gør det til et meget vigtigt kulstofdræn globalt. Det er nemt for forskere at forudsige, hvor meget kulstof der optages af disse træer hvert år, fordi vi ved, at miljøet i løbet af foråret, sommeren og efteråret er ret befordrende for fotosyntese."

Men med langt mindre vegetation i vestlige landskaber lagres mindre kulstof i tørområder. Vandtilgængeligheden er inkonsekvent og uforudsigelig, og mængden af ​​kulstof, vestlig vegetation kan optage hvert år varierer betydeligt. I tørkeår kan lidt kulstof overhovedet absorberes.

"Undersøgelser viser, at især tørlandsøkosystemer er virkelig vigtige for at bestemme, hvor meget kulstof, der optages af hele jordens overflade globalt," sagde Kannenberg. "Ikke fordi de optager et ton kulstof, men fordi de er så inkonsistente over tid. Det er vigtigt at forstå fotosyntese og kulstoflagring i disse tørlandsøkosystemer, selvom det måske ikke ser ud som om der er et ton kulstof lagret i vegetationen på landskabet."

Kannenberg sagde, at der er forskellige ledelsesforanstaltninger til rådighed for at hjælpe med at afbøde nogle af de nuværende påvirkninger og forberede sig på dem, der kommer, for når planeten bliver varmere, bliver atmosfæren tørrere. I mange regioner, som det sydvestlige USA, der allerede er meget tørre, opvarmer feedback-sløjfer luften og tørrer atmosfæren, hvilket igen vil fremskynde fremtidige tørkebegivenheder.

"Historisk set er megatørke en sjælden, sjælden ting," sagde han. "Men der har været en del af dem gennem tiden, og de vil blive hyppigere og mere alvorlige i fremtiden."

Leveret af West Virginia University