Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Aralsøen har ifølge undersøgelse gjort Centralasien væsentligt mere støvet

Støvet fra Aralkum-ørkenen betragtes som meget farligere, fordi det også indeholder rester af kunstgødning og pesticider fra tidligere landbrug. Kredit:Dietrich Althausen, TROPOS

Udtørringen af ​​Aralsøen har gjort Centralasien 7 % mere støvet i de sidste 30 år. Mellem 1984 og 2015 blev støvemissionerne fra den voksende ørken næsten fordoblet fra 14 til 27 millioner tons. Dette er resultatet af en undersøgelse foretaget af Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS) og Det Frie Universitet i Berlin.



Støvmængderne er sandsynligvis blevet undervurderet indtil videre, fordi to tredjedele af det er hvirvlet op under overskyet himmel og derfor kan gå ubemærket hen af ​​traditionelle satellitobservationer, rapporterer forskerne ved den anden centralasiatiske støvkonference (CADUC-2), som er finder sted fra 15.-22. april 2024 i Nukus, Usbekistan, nær det tidligere Aralsø.

Støvet bringer ikke kun indbyggerne i regionen i fare, men påvirker også luftkvaliteten i hovedstæderne Tadsjikistan og Turkmenistan. Derudover kan det fremskynde smeltningen af ​​gletschere og dermed forværre vandkrisen i regionen.

Indtil begyndelsen af ​​1960'erne var Aralsøen i Centralasien den fjerdestørste sø i verden med et areal på 68.000 kvadratkilometer – fodret af floderne Amu Darya og Syr Darya fra bjergkæderne Pamir og Tian Shan. På grund af den overdrevne brug af floderne til landbrugsvanding nåede mindre og mindre vand ind til søen. Som et resultat udtørrede enorme områder, søen krympede til en brøkdel af sin størrelse, og det meste af den blev til en ørken.

Aralkum-ørkenen betragtes nu som en af ​​de mest betydningsfulde menneskeskabte støvkilder på jorden. Med sine 60.000 kvadratkilometer er denne nye ørken meget mindre end de nærliggende naturlige ørkener Karakum (350.000 kvadratkilometer) mod syd i Turkmenistan og Kyzylkum (300.000 kvadratkilometer) mod sydøst i Usbekistan og Kasakhstan. Men støvet fra Aralkum-ørkenen betragtes som meget farligere, fordi det indeholder rester af kunstgødning og pesticider fra tidligere landbrug.

Aralsøen er ikke den eneste sø i Centralasien og Mellemøsten, der er skrumpet dramatisk i de seneste årtier. Urmia-søen i det nordvestlige Iran og Hamoun-søen i grænseområdet Iran-Afghanistan er også blevet lokale tunge støvkilder. Denne ørkendannelse har derfor stor indflydelse på klimaet og levevilkårene for befolkningen i regionen. International videnskabs interesse for bedre at forstå disse processer er tilsvarende stor, for bedre at kunne vurdere fremtidige tendenser op til det globale klima.

På omkring 60.000 kvadratkilometer betragtes Aralkum-ørkenen nu som en af ​​de mest betydningsfulde menneskeskabte støvkilder på Jorden. Kredit:Dietrich Althausen, TROPOS

For at estimere virkningerne af støv fra Aralkum-ørkenen brugte TROPOS og FU Berlin-teamet COSMO-MUSCAT atmosfærisk støvmodel, som simulerer emissioner, atmosfæriske koncentrationer og strålingseffekter af støvpartikler. En udfordring var de begrænsede data om jord- og overfladeegenskaberne i Aralkum-ørkenen. Den anden udfordring var de forskellige vindretninger i forskellige år.

Vinde fra vestlige retninger kan dominere støvstormsaktiviteten, men nord, øst og syd spiller også en rolle alt efter årstiden. Med opvarmningen af ​​Arktis kan vestlige vindstrømme blive endnu hyppigere om vinteren med konsekvenser for befolkningen øst for ørkenen:i et årligt gennemsnit kan op til halvdelen af ​​støvet i øjeblikket allerede gå mod øst.

Især landbrugsområderne langs Syr Darya er negativt påvirket af støvet, men selv i de store byer i Centralasien som Ashgabat (hovedstaden i Turkmenistan) og Dushanbe (hovedstaden i Tadsjikistan) mærkes støvet stadig, selvom de er mere end 800 kilometer væk.

Baseret på modelundersøgelsen for centralasiatisk støv præsenteret i Journal of Geophysical Research:Atmospheres i 2022 undersøgte holdet ledet af Jamie Banks fra FU Berlin og TROPOS derefter virkningen af ​​Aralkum-støv på strålingseffekter over Centralasien for bedre at forstå indflydelsen af ​​stigende støvstorme på klimaet.

COSMO-MUSCAT modelsimuleringer blev brugt til at kvantificere de direkte strålingseffekter (DRE'er) af Aralkum-støv og de tilhørende påvirkninger på atmosfæren. Det andet studie er i øjeblikket i diskussions- og gennemgangsprocessen som et fortryk i open access-tidsskriftet Atmospheric Chemistry and Physics .

På jorden har støv en kølende effekt om dagen, fordi det dæmper sollys, og en opvarmende effekt om natten, fordi det reflekterer den langbølgede varmestråling. Støvets nettostrålingseffekt kan derfor være afkølende eller opvarmende afhængigt af støvets højde i atmosfæren, tidspunktet på dagen, årstiden, overfladealbedoen og støvets nøjagtige mineralogiske og optiske egenskaber.

"Når man ser på ændringerne mellem fortiden og nutiden, har den næsten fordobling af støvemissioner over Aralsøen/Aralkum-regionen ført til en stigning i både strålingskøling og strålevarme ved overfladen og i atmosfæren," rapporterer Dr. Jamie banker.

"Disse 'nye' støvbegivenheder forekommer dog ikke hele året igennem, men i episoder i juni, september, november, december og marts. I et årligt gennemsnit afkøles Aralkum-støvet formentlig både ved overfladen og i atmosfæren, men kun minimalt ved -0,05 ±0,51 watt pr. kvadratmeter."

Udover strålingseffekterne har forskerne også fundet indikationer på, at støvet kan ændre de storstilede vejrmønstre:Aralkum-støv øger lufttrykket ved jordoverfladen i Aral-regionen med op til +0,76 Pascal på den månedlige tidsskala, hvilket betyder en styrkelse af den sibiriske høj om vinteren og en svækkelse af den centralasiatiske varme lav om sommeren.

Da mange spørgsmål om støvets klimaeffekter stadig er ubesvarede, anbefaler forskerne at undersøge de optiske egenskaber af dette støv mere detaljeret. Deres viden forbedrer den satellitbaserede og dermed storstilede fjernmåling af mineralstøv. Leibniz juniorforskningsgruppen OLALA (Optical Lab for Lidar Applications), som blev grundlagt på TROPOS i Leipzig i 2023, vil tage fat på denne udfordring i de kommende år.

Undersøgelserne understreger, at stigende ørkendannelse på grund af udtørring af søer ikke kun er et lokalt problem, men påvirker store regioner. Ørkener breder sig særligt hurtigt i Mellemøsten og Centralasien. Tilbagetrækningen af ​​gletschere i de høje bjerge bidrager også hertil. De nye data om Aralsøens støvkilde hjælper til bedre at vurdere ørkenstøvs indflydelse på klimaet.

Flere oplysninger: Jamie R. Banks et al., Radiative cooling and atmospheric perturbation effects of dust aerosol from Aralkum-ørkenen i Centralasien, Atmospheric Chemistry and Physics (2023). DOI:10.5194/egusphere-2023-2772

Journaloplysninger: Journal of Geophysical Research - Atmospheres , Atmosfærisk kemi og fysik

Leveret af Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.




Varme artikler