Klimaatverandering draagt bij aan droogte in het Amerikaanse Westen, zelfs zonder neerslagtekorten

De Enterprise Bridge overspant op 30 september 2014 een gedeelte van Lake Oroville dat bijna droog was in Oroville, Californië. Hogere temperaturen, veroorzaakt door antropogene klimaatverandering, hebben een gewone droogte omgevormd tot een uitzonderlijke droogte die het Amerikaanse Westen van 2020 tot 2022 teisterde. Een studie van UCLA en klimaatwetenschappers van de National Oceanic and Atmospheric Administration heeft aangetoond dat verdamping verantwoordelijk was voor 61% van de ernst van de droogte, terwijl verminderde neerslag slechts 39% bijdroeg. Dit onderzoek wijst erop dat de vraag naar verdamping sinds 2000 een grotere rol heeft gespeeld dan verminderde neerslag in droogtes, wat suggereert dat droogtes ernstiger zullen worden naarmate het klimaat opwarmt.

“Onderzoek heeft al aangetoond dat warmere temperaturen bijdragen aan droogte, maar dit is, voor zover wij weten, de eerste studie die daadwerkelijk aantoont dat het verlies van vocht door vraag groter is dan het verlies van vocht door gebrek aan regen,” zei Rong Fu, een professor in de atmosfeer- en oceanische wetenschappen aan UCLA en corresponderend auteur van een studie gepubliceerd in Science Advances.

Historisch gezien werd droogte in het Westen veroorzaakt door een gebrek aan neerslag, en de vraag naar verdamping speelde een kleine rol. Klimaatverandering, veroorzaakt door de verbranding van fossiele brandstoffen, heeft geleid tot hogere gemiddelde temperaturen die dit beeld compliceren. Hoewel droogte veroorzaakt door natuurlijke fluctuaties in neerslag nog steeds bestaat, is er meer warmte om vocht uit waterlichamen, planten en de bodem te onttrekken.

“Generaties lang is droogte geassocieerd met drogere dan normale weersomstandigheden,” zei Veva Deheza, uitvoerend directeur van NOAA’s National Integrated Drought Information System en mede-auteur van de studie. “Deze studie bevestigt verder dat we een nieuw paradigma zijn binnengetreden waarin stijgende temperaturen leiden tot intense droogtes, waarbij neerslag als een secundaire factor fungeert.”

Een warmere atmosfeer kan meer waterdamp vasthouden voordat de luchtmassa verzadigd raakt, waardoor water kan condenseren en neerslag kan ontstaan. Voor regen is het nodig dat watermoleculen in de atmosfeer samenkomen. Warmte houdt watermoleculen in beweging en laat ze van elkaar afstoten, waardoor condensatie wordt voorkomen. Dit creëert een cyclus waarin, naarmate de planeet warmer wordt, er meer water in de atmosfeer verdampt, maar een kleiner deel terugkomt als regen. Daarom zullen droogtes langer aanhouden, grotere gebieden bestrijken en nog droger zijn met elke graad die de planeet opwarmt.

Om de effecten van hogere temperaturen op droogte te bestuderen, hebben de onderzoekers “natuurlijke” droogtes, veroorzaakt door veranderende weerspatronen, gescheiden van die welke het gevolg zijn van door mensen veroorzaakte klimaatverandering in de observatiedata over een periode van 70 jaar. Eerdere studies hebben klimaatmodellen gebruikt die toenemende broeikasgassen omvatten om te concluderen dat stijgende temperaturen bijdragen aan droogte. Maar zonder observatiedata over echte weerspatronen konden ze de rol van verdampingsvraag door natuurlijk variërende weerspatronen niet vaststellen.

Toen deze natuurlijke weerspatronen werden opgenomen, waren de onderzoekers verrast te ontdekken dat klimaatverandering verantwoordelijk was voor 80% van de toename in verdampingsvraag sinds 2000. Tijdens de droogteperiodes steeg dit cijfer tot meer dan 90%, waardoor klimaatverandering de grootste drijfveer werd voor de toename van de droogte-ernst en de uitbreiding van het droogtegebied sinds 2000.

In vergelijking met de periode van 1948 tot 1999 is het gemiddelde droogtegebied van 2000 tot 2022 met 17% toegenomen in het Amerikaanse Westen als gevolg van de toegenomen verdampingsvraag. Sinds 2000 kan in 66% van de historische en opkomende droogtegevoelige gebieden een hoge verdampingsvraag alleen al droogte veroorzaken, wat betekent dat droogte kan optreden, zelfs zonder neerslagtekort. Voor 2000 gold dat slechts voor 26% van het gebied.

“Tijdens de droogte van 2020-2022 piekte de vochtvraag echt,” zei Fu. “Hoewel de droogte begon door een natuurlijke afname van neerslag, zou ik zeggen dat de ernst ervan door klimaatverandering is verhoogd van ‘gematigd’ naar ‘uitzonderlijk’ op de droogte-ernst schaal.” Gematigd betekent de 10-20% sterkste droogte, terwijl “uitzonderlijk” de top 2% sterkste droogte op de ernstschaal betekent, volgens de U.S. Drought Monitor.

Verdere simulaties van klimaatmodellen bevestigden deze bevindingen. Dit leidt tot projecties dat broeikasgassen van de verbranding van fossiele brandstoffen droogtes zoals die van 2020-2022 van uiterst zeldzame evenementen, die elke duizend jaar plaatsvinden, zullen veranderen in gebeurtenissen die elke 60 jaar plaatsvinden tegen het midden van de 21ste eeuw en elke zes jaar tegen het einde van de 21ste eeuw.

“Zelfs als de neerslag normaal lijkt, kunnen we nog steeds droogte hebben omdat de vochtvraag zo enorm is toegenomen en er gewoon niet genoeg water is om aan die verhoogde vraag te voldoen,” zei Fu. “Dit is niet iets waar je grotere reservoirs voor kunt bouwen om het te voorkomen, want wanneer de atmosfeer opwarmt, zal deze gewoon meer vocht overal onttrekken. De enige manier om dit te voorkomen is om te stoppen met de temperatuurverhoging, wat betekent dat we moeten stoppen met het uitstoten van broeikasgassen.”