El Niño Versterkt Droogte-effecten op Amazonen Grondwater en Verhoogt Brandrisico, Onderzoek Toont Aan

Risico op branden in de Amazone toegenomen door verstoorde grondwateropslag

Het risico op branden in de Amazone is groter in gebieden waar de grondwateropslag is aangetast, vooral wanneer El Niño de droogte verergerd. Onderzoekers hebben met behulp van satellietbeelden en gegevens over branden de relatie tussen dit klimatologische fenomeen en de neiging tot branden aangetoond. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van een hulpmiddel dat kan helpen bij toekomstige preventie-inspanningen.

De resultaten van de studie, gebaseerd op informatie van 2004 tot 2016, tonen een afname van de vochtigheid op drie niveaus: de bovenste bodemlaag (SFSM), de wortelzone van bomen (RTZSM) en grondwater (GWS), waarbij laatstgenoemde het meest droog is. Deze “reservoirs” hebben de meeste tijd nodig om te herstellen na opeenvolgende en extreme droogteperiodes die door El Niño worden veroorzaakt, een van de klimatologische fenomenen met de grootste impact op de aarde.

In de afgelopen decennia hebben door mensen veroorzaakte bosbranden de dynamiek van de vegetatie in de Amazone aanzienlijk veranderd. Deze menselijke activiteiten worden gezien als “ontstekingsbronnen” voor brand in het regenwoud, en de escalatie van branden wordt in verband gebracht met klimatologische omstandigheden. Dit jaar alleen al is het totale aantal geregistreerde branden in de Braziliaanse Amazone van januari tot 20 november het hoogste sinds 2010—132.211 in iets minder dan 11 maanden, volgens gegevens van het Nationale Instituut voor Ruimteonderzoek (INPE) in Brazilië.

Met een andere methodologie dan die van INPE, wijst het Laboratorium voor Milieu-Satelliettoepassingen (LASA) van de Federale Universiteit van Rio de Janeiro (UFRJ) erop dat ongeveer 128.000 km² van het bioma dit jaar al is verbrand, een gebied ter grootte van Engeland.

“We besloten de impact van meteorologische en hydrologische droogte op branden in de Amazone te onderzoeken, waarbij we aandacht hebben besteed aan de rol van grondwater en El Niño-gebouwen. Dit maakt deel uit van het SACRE-project, dat zich meer richt op stedelijke gebieden, maar ook op landelijke gebieden en bossen kijkt. We hebben de relatie kunnen aantonen,” zegt professor Bruno Conicelli van het Instituut voor Aardwetenschappen aan de Universiteit van São Paulo (USP), de corresponderende auteur van de studie.

Het artikel, gepubliceerd in het tijdschrift Science of the Total Environment, is mede geschreven door onderzoeker Ricardo Hirata, coördinator van “SACRE: Integrated Water Solutions for Resilient Cities.” Een van de grootste toegepaste onderzoekprojecten op het gebied van waterbronnen in Brazilië, SACRE richt zich op grondwater en heeft als doel de kwetsbaarheid van steden en landelijke gebieden voor crises gerelateerd aan wereldwijde klimaatverandering te verminderen.

Analyse van satellietgegevens

Om de hydrologische droogte te karakteriseren, gebruikten de onderzoekers satellietgegevens van de GRACE-missie, die de opslag van water op het land meet door bodemvocht, oppervlaktewater en grondwater te integreren. Ze vergeleken deze gegevens met informatie over de ernst van de droogte op elk van de bestudeerde locaties. Hierdoor konden ze gebieden met een lagere vochtigheidsconcentratie in het noordoosten van het Amazonebekken identificeren, evenals een afname van de vochtigheid naar het oosten.

De grootste verbrandde gebieden kwamen overeen met regio’s die droogte ervoeren tijdens extreme El Niño-gebeurtenissen, met een toename tussen 2015 en 2016. Destijds werd het fenomeen beschouwd als een van de drie meest intense ooit geregistreerd (samen met 1982/83 en 1997/98). Volgens de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) behoort het evenement van 2023/2024 tot de vijf sterkste.

El Niño wordt gekenmerkt door een abnormale opwarming van het oppervlak van de Stille Oceaan als gevolg van een afname van de intensiteit van de passaatwinden. De atmosferische circulatiepatronen boven de Stille Oceaan worden gewijzigd, wat leidt tot een verandering in de verdeling van vochtigheid en temperaturen in verschillende delen van de planeet. Internationale rapporten geven aan dat de frequentie en intensiteit van dit fenomeen in de komende decennia zullen toenemen.

“We weten dat branden in de Amazone antropogene oorsprong hebben. Echter, wanneer er een record van een intensere El Niño is, zoals in 2016, dat we hebben onderzocht, en opnieuw in 2024, worden meteorologische en hydrologische droogtes ernstiger in het bos. Onder deze omstandigheden is de vegetatie sterk afhankelijk van grondwater om te overleven. De kleinere bomen, met ondiepere wortels, zijn de eerste die lijden onder het gebrek aan water,” zegt Conicelli, die de supervisor was van de eerste auteur van het artikel, Naomi Toledo.

In augustus publiceerde een internationale groep het eerste rapport over de staat van bosbranden, waaruit blijkt dat branden in het westen van de Amazone—dat de Braziliaanse staten Amazonas, Acre, Roraima en Rondônia omvat—tussen maart 2023 en februari 2024 werden aangedreven door langdurige droogtes die verband hielden met El Niño. In combinatie met de weersomstandigheden verklaarden droogtes 68% van deze branden, gevolgd door de invloed van antropogene activiteiten zoals ontbossing, landbouw en fragmentatie van natuurlijke landschappen.

Waarschuwingssysteem voor brandrisico

Op basis van de resultaten van het onderzoek ontwikkelt de groep een brandrisico-index die is aangepast aan de Amazone, inclusief zowel meteorologische indicatoren (gerelateerd aan neerslag) als hydrologische indicatoren (water in de bodem, rivieren, aquifers en andere reserves). Het model kan ook op andere ecosystemen worden toegepast.

Door de link tussen meteorologische en hydrologische omstandigheden en de verergering van bosbranden aan te tonen, kunnen de resultaten bijdragen aan strategieën voor het verminderen en voorkomen van brandrisico’s. “Dergelijke studies zijn ook belangrijk om bewustzijn te creëren over hoe kwetsbaar het bos is voor extreme weersomstandigheden, die steeds vaker en intenser voorkomen,” voegt de onderzoeker toe.

In de toekomst zegt Conicelli dat het systeem in staat zal zijn om gegevens die in het veld zijn verzameld toe te voegen om te waarschuwen voor dalende grondwaterstanden.