Onderzoek onthult: Rivierstroming reageert sneller op hittegolven door klimaatverandering

Onderzoek toont aan hoe klimaatverandering de respons van Canadese rivieren op hittegolven kan veranderen

Een paar studies van onderzoekers aan de School of Environmental Science van Simon Fraser University onderzoeken hoe klimaatverandering de manier kan veranderen waarop Canadese rivieren reageren op extreme hitte.

In de eerste studie, die meer dan 860 rivierbekken in Canada bestudeert, onderzochten postdoctoraal onderzoeker Sam Anderson en professor Shawn Chartrand hoe rivieren in het hele land hebben gereageerd op eerdere meerdaagse hittegolven. Dit helpt hen om te begrijpen hoe deze rivieren in de toekomst op hittegolven kunnen reageren.

Anderson merkt op: “Als hittegolven in staat zijn om de sneeuwbedekking in de late herfst, winter en vroege lente drastisch te verminderen, zullen we minder sneeuw hebben om rivieren in de lente en zomer te ondersteunen, wanneer we dit echt nodig hebben voor onze landbouw en watersystemen.”

De recent gepubliceerde studie in Earth’s Future toont aan dat onder de verwachte toekomstige opwarming de respons van de stroomafvoer op hittegolven sneller zal veranderen in vergelijking met gematigde warme gebeurtenissen. Belangrijk is dat de respons van de stroomafvoer op hittegolven in sommige regio’s veel gevoeliger zal zijn voor toekomstige opwarming dan in andere gebieden.

Door ongeveer 40 jaar aan gegevens over stroomafvoer en temperatuur uit verschillende bekken in het land te bestuderen, concludeerde het team dat hittegolven in de herfst en lente over het algemeen de meest significante stijging in de rivierafvoer veroorzaken.

Anderson legt uit: “Hittegolven zijn perioden van abnormale warmte, vergeleken met de tijd van het jaar waarin ze zich voordoen. Terwijl zomerhittegolven het heetst zijn in termen van graden Celsius, kunnen hittegolven buiten de zomer—met name in de lente en herfst—de meest ingrijpende effecten op de rivierafvoeren hebben.”

Hij verduidelijkt verder dat naarmate de opwarming de periode van onder nul-temperaturen verkort die normaal gesproken deze twee seizoenen scheidt, hittegolven een versterkend effect zullen hebben op de rivierafvoeren.

Anderson voegt toe dat in gebieden zoals de westkust, het zuidwesten van de prairie, zuid-Ontario en de oostkust, hittegolven een grotere invloed op rivierafvoeren zullen hebben in vergelijking met hittegolven in andere regio’s. “Dit is waar de impact van hittegolven echt zal toenemen bij een beetje opwarming,” zegt hij.

Het onderzoek heeft ook implicaties voor soorten zoals zalm, die afhankelijk zijn van zowel koele als voldoende hoge rivierafvoeren in de herfst om hun voortplantingscyclus te voltooien—kwaliteiten die bedreigd worden door een afnemende sneeuwbedekking.

In een andere recente studie gepubliceerd in Environmental Research Letters, onderzochten Anderson en Chartrand ook hoe de reacties van rivieren op hittegolven in de loop van de tijd zijn veranderd. Door de reacties van zes bekken in West-Canada op opwarmingsgebeurtenissen over een periode van ongeveer 80 jaar te bestuderen, kwantificeerden ze hoe de respons van rivieren op hittegolven varieerde afhankelijk van de klimatologische kenmerken van die jaren.

De studie toonde aan dat de respons van rivieren op hittegolven mogelijk sterker is in de vroege lente, maar de effecten van late lente-gebeurtenissen, die vaak zorgen baren over overstromingen door verhoogde sneeuwsmelting, zijn niet wat we zouden verwachten.

Anderson legt uit: “In jaren met minder sneeuw en hogere temperaturen—wat we in de toekomst vaker zullen zien—is de gevoeligheid van de rivierafvoer voor hittegolven in de late lente eigenlijk onderdrukt.”

Hij benadrukt dat veel van de sneeuw die anders in een bepaalde hittegolf in de late lente zou zijn gesmolten, al eerder in het seizoen is gesmolten. “Dus, terwijl hittegolven meer kunnen doen in de winter en vroege lente, kunnen ze minder doen in de late lente.”

Volgens Anderson zijn deze bevindingen cruciaal, vooral gezien de zorgen over overstromingen in de late lente, terwijl hogere lenteafvoeren eerder in het jaar plaatsvinden door klimaatverandering. “Aan de andere kant zullen dit soort hittegolven de periode van lage rivierafvoeren in de zomer en herfst verlengen.”

“Samengevoegd bieden deze twee studies een beter inzicht in de rol die hittegolven spelen in het vormgeven van rivierafvoeren en waterbeschikbaarheid, zowel in de ruimte door heel Canada, als in de tijd gedurende de afgelopen eeuw,” voegt Anderson toe.

Hij concludeert: “Wat betreft hittegolven kan een beetje opwarming een grote invloed hebben op hoe ze rivieren in het hele land beïnvloeden. Dit zal belangrijke gevolgen hebben voor alle watergebruikers en ecosystemen stroomafwaarts, naarmate hittegolven frequenter en intensiever worden—van natuurbescherming tot landbouw en gemeentelijke watervoorzieningen.”