De toenemende dorst van de atmosfeer verergert droogtes, zelfs in regenachtige gebieden

Warme lucht houdt meer vocht vast. Dit is de reden waarom je je haar kunt drogen, zelfs na een stoomdouche. Het is ook de oorzaak van regen in de tropen en het onttrekken van water uit de bodem in woestijnen.

Een nieuwe studie, gepubliceerd in Nature, toont aan dat de groeiende dorst van de atmosfeer naar water droogtes ernstiger maakt, zelfs op plaatsen waar de neerslag gelijk is gebleven. Het onderzoek beschrijft hoe deze “dorst” droogtes wereldwijd de afgelopen 40 jaar met 40% heeft verergerd.

“Droogte is gebaseerd op het verschil tussen watervoorziening (door neerslag) en de waterbehoefte van de atmosfeer. Het opnemen van de laatste factor onthult aanzienlijke stijgingen in droogte naarmate de atmosfeer opwarmt,” zei mede-auteur Chris Funk, directeur van het Climate Hazards Center aan de UC Santa Barbara.

De verborgen kracht achter verslechterende droogtes
Droogtes worden meestal toegeschreven aan een gebrek aan regen. Maar wetenschappers hebben een andere factor ontdekt: opwarmende lucht verhoogt de verdampingsvraag van de atmosfeer. De atmosfeer’s verdampingsvraag (AED) fungeert als een spons, die sneller vocht opneemt dan het kan worden aangevuld. Dit kan meer water uit de bodem, rivieren en planten onttrekken.

Het is onduidelijk of een warmere atmosfeer droogtes intenser, frequenter of wijdverspreider zal maken. “Naarmate de atmosfeer opwarmt, zal lucht bij een constante relatieve luchtvochtigheid meer waterdamp vasthouden, dus de neerslag kan toenemen,” legde Funk uit. “Maar tegelijkertijd wordt ook een toename van de atmosfeer’s verdampingsvraag verwacht. Wat neemt sneller toe?”

Funk werkte samen met een internationaal team van wetenschappers om de rol van AED in het verergeren van droogtes wereldwijd te onderzoeken.

Een nieuwe manier om de groeiende gevaren van droogte te meten
Wetenschappers wisten dat AED belangrijk was, maar er waren weinig studies die de wereldwijde impact zorgvuldig hadden gemeten met behulp van echte waarnemingen, waardoor het moeilijker werd om droogtes te voorspellen en voor te bereiden. Deze nieuwe studie gebruikte een set van gegevens met hoge resolutie die meer dan een eeuw beslaan en paste geavanceerde methoden toe om te volgen hoe AED is toegenomen en hoe het droogtes heeft verergerd.

“We staan voor een grote uitdaging,” verklaarde hoofdauteur Solomon Gebrechorkos, een hydro-klimatoloog aan de Universiteit van Oxford. “Er is geen directe manier om te meten hoe ’thirsty’ de atmosfeer in de loop van de tijd is. Dus hebben we klimaatdata met hoge resolutie gebruikt, geïdentificeerd door een uitgebreide wereldwijde evaluatie, en de meest geavanceerde modellen voor atmosfeer’s verdampingsvraag toegepast — modellen die rekening houden met meerdere klimaatvariabelen, niet alleen temperatuur.”

Het team vergeleek watervoorziening, gebaseerd op neerslag, en atmosfeer’s verdampingsvraag met behulp van meerdere datasets van wereldklasse. Ze keken vervolgens naar veranderingen in de gestandaardiseerde gegevens en evalueerden deze veranderingen in de tijd. “Dit stelde ons in staat om natte en droge regio’s te vergelijken met behulp van een gemeenschappelijk kader,” legde Funk uit. De auteurs identificeerden vervolgens statistisch significante toename in droogte.

Ze ontdekten dat AED sneller was toegenomen dan neerslag, wat wijst op een verontrustende tendens naar drogere omstandigheden. “Ik vind deze resultaten zeer zorgwekkend, maar misschien niet al te verrassend,” zei Funk. “De meeste mensen zijn zich bewust van de snelle stijging van de luchttemperaturen, maar velen realiseren zich misschien niet de verbindingen tussen deze opwarming en de uitdrogende invloed van de atmosfeer.”

In warme gebieden kan het verhogen van de temperatuur met slechts een paar graden de capaciteit van de atmosfeer om vocht uit gewassen, weidegronden en bossen te onttrekken, dramatisch verhogen.

Droogte begrijpen in een opwarmende wereld
Deze studie versterkt eerder onderzoek dat aantoont dat droogtes intensiever zullen worden in een opwarmende wereld. Dit heeft implicaties voor de wereldwijde voedsel- en waterzekerheid, wat op zijn beurt politieke instabiliteit en conflicten kan verergeren. Eenvoudiger te zien zijn de meer directe verbanden tussen verhoogde AED en bosbranden. Een dorstige atmosfeer droogt planten uit, wat bijdraagt aan grotere bosbranden.

Met het oog op de toekomst benadrukt deze studie het belang van vroegtijdige waarschuwingssystemen, risicobeheer van droogte en effectieve anticiperende acties. Het voorspellen van droogtes, en de toegenomen atmosfeer vraag, kan effectieve interventies in gang zetten. Bijvoorbeeld, boeren kunnen micro-irrigatie of waterretentieve bodembehandelingen gebruiken om de verhoogde AED te compenseren.

“Om de toenemende droogtetrends tegen te gaan, moeten we anticiperen op en het extreme gebeurtenissen beheren die leiden tot zorgwekkende stijgingen in droogterisico,” zei Funk.

Onderzoekers zijn ook geïnteresseerd in het ontdekken hoe verdamping en atmosfeer vraag interactie hebben met watervoorzieningen, niet alleen neerslagpatronen. Wetenschappers moeten bestuderen hoe boeren, steden en ecosystemen zich kunnen aanpassen aan een wereld waarin de atmosfeer voortdurend meer vocht vraagt.