Onderzoek verbindt toenemende natte en droge schommelingen met de sponsachtige eigenschap van de atmosfeer om water op te nemen en af te geven

Los Angeles brandt, en de versnellende hydroklimaat schommelingen zijn de belangrijkste klimaatverbinding. Na jaren van ernstige droogte, overspoelden tientallen atmosferische rivieren Californië met recordbrekende neerslag in de winter van 2022–23. Dit leidde tot bedolven bergdorpen in sneeuw, overstromingen in valleien door regen en smeltwater, en honderden aardverschuivingen.

Na een tweede extreem natte winter in het zuidelijke deel van de staat, die resulteerde in overvloedig gras en struiken, bracht 2024 een recordhete zomer en nu een recorddroge start van het regenseizoen van 2025, samen met extreem droge vegetatie die sindsdien is verbrand in een reeks verwoestende bosbranden.

Dit is slechts het meest recente voorbeeld van de “hydroklimaat schommelingen”—snelle wisselingen tussen intens nat en gevaarlijk droog weer—die wereldwijd toenemen, volgens een paper gepubliceerd in Nature Reviews Earth & Environment.

“Het bewijs toont aan dat hydroklimaat schommelingen al zijn toegenomen door de opwarming van de aarde, en verdere opwarming zal nog grotere stijgingen met zich meebrengen,” zei hoofdonderzoeker Daniel Swain, een klimaatwetenschapper aan UCLA en UC Agriculture and Natural Resources.

“Deze schommelingen in Californië hebben het brandrisico verdubbeld: eerst door de groei van brandbaar gras en struiken in de maanden voorafgaand aan het brandseizoen aanzienlijk te vergroten, en vervolgens door het extreem droog te maken met de extreme droogte en warmte die volgden.”

Wereldwijde weerrecords tonen aan dat hydroklimaat schommelingen wereldwijd met 31% tot 66% zijn toegenomen sinds het midden van de 20e eeuw, vond het internationale team van klimaatonderzoekers—zelfs meer dan klimaatmodellen suggereren dat zou moeten zijn gebeurd.

Klimaatverandering betekent dat de snelheid van de stijging versnelt. Dezelfde mogelijk conservatieve klimaatmodellen voorspellen dat de schommelingen meer dan zullen verdubbelen als de mondiale temperaturen 3 graden Celsius boven pre-industriële niveaus stijgen.

De wereld staat al op het punt om de doelstelling van de Overeenkomst van Parijs van 1,5 C te overschrijden. De onderzoekers hebben honderden eerdere wetenschappelijke papers samengevoegd voor de review, waarbij ze hun eigen analyse daar bovenop hebben gelegd.

Menselijke klimaatverandering is de schuldige achter de versnellende schommelingen, en een belangrijke drijfveer is de “uitbreidende atmosferische spons”—de groeiende capaciteit van de atmosfeer om 7% meer water te verdampen, absorberen en vrij te geven voor elke graad Celsius dat de planeet opwarmt, zeiden de onderzoekers.

“Het probleem is dat de spons exponentieel groeit, als samengestelde rente in een bank,” zei Swain. “De snelheid van de uitbreiding neemt toe met elke fractie van een graad van opwarming.”

De wereldwijde gevolgen van hydroklimaat schommelingen omvatten niet alleen overstromingen en droogtes, maar ook het verhoogde gevaar van schommelingen tussen de twee, inclusief de bloei-en-brandcyclus van overbewaterde en vervolgens te droge struiken, en aardverschuivingen op oversatureerde hellingen waar recente branden planten met wortels hebben verwijderd die de bodem bij elkaar houden en regenwater opnemen. Elke fractie van een graad van opwarming versnelt de groeiende destructieve kracht van de overgangen, aldus Swain.

Vele eerdere studies over klimaat schommelingen hebben alleen de neerslagzijde van de vergelijking beschouwd, en niet de groeiende verdampingsvraag. De dorstige atmosfeer onttrekt meer water aan planten en bodem, waardoor de droogteomstandigheden verergeren, los van de simpele afwezigheid van neerslag.

“Het effect van de uitbreidende atmosferische spons kan een verenigende verklaring bieden voor enkele van de meest zichtbare, directe effecten van klimaatverandering die recentelijk lijken te zijn versneld,” zei Swain.

“De planeet warmt in wezen lineair op, maar in de afgelopen vijf of tien jaar is er veel discussie geweest over versnellende klimaatimpact. Deze toename van hydroklimaat schommelingen, via de exponentieel uitbreidende atmosferische spons, biedt een potentieel overtuigende verklaring.”

Die versnelling, en de verwachte toename van de boom-en-bust watercycli, heeft belangrijke implicaties voor waterbeheer.

“We kunnen niet alleen extreme neerslag of extreme droogtes bekijken, omdat we deze steeds grotere instromen van water veilig moeten beheren, terwijl we ons ook voorbereiden op steeds drogere onderbrekingen,” aldus Swain.

“Daarom is ‘co-management’ een belangrijk paradigma. Het leidt je tot meer holistische conclusies over welke interventies en oplossingen het meest geschikt zijn, vergeleken met het isoleren van droogte- en overstromingsrisico.”

In veel regio’s omvatten traditionele beheersontwerpen het snel laten afvloeien van overstromingswater naar de oceaan, of tragere oplossingen zoals het toestaan van regen om in de watertafel te sijpelen. Echter, elk van deze opties laat steden kwetsbaar voor de andere kant van de klimaat schommelingen, merkten de onderzoekers op.

“Hydroklimaat in Californië is betrouwbaar onbetrouwbaar,” zei mede-auteur John Abatzoglou, een klimaatwetenschapper aan UC Merced.

“Echter, schommelingen zoals we een paar jaar geleden zagen, die van een van de droogste driejarige periodes in een eeuw naar de eenmalige sneeuwbedekking in de lente van 2023 gingen, hebben zowel onze waterinfrastructuursystemen getest als de gesprekken over het beheer van overstromingswater verder gestimuleerd om toekomstige waterzekerheid in een steeds variabeler hydroklimaat te waarborgen.”

Hydroklimaat schommelingen zullen naar verwachting het meest toenemen in Noord-Afrika, het Midden-Oosten, Zuid-Azië, Noord-Eurazië, de tropische Stille Oceaan en de tropische Atlantische Oceaan, maar de meeste andere regio’s zullen ook de verschuiving voelen.

“Toenemende hydroklimaat schommelingen zouden wel eens een van de meer universele mondiale veranderingen op een opwarmende aarde kunnen blijken te zijn,” zei Swain.

In Californië deze week, hoewel de winden de extreme branden aanwakkeren, is het de door schommelingen veroorzaakte afwezigheid van regen die Zuid-Californië in het brandseizoen houdt.

“Er is niet echt veel bewijs dat klimaatverandering de omvang of waarschijnlijkheid van de windgebeurtenissen zelf in Zuid-Californië heeft vergroot of verminderd,” zei Swain. “Maar klimaatverandering vergroot de overlap tussen extreem droge vegetatieomstandigheden later in het seizoen en de voorkeurs van deze windgebeurtenissen. Dit is uiteindelijk de belangrijkste klimaatveranderingsverbinding met de bosbranden in Zuid-Californië.”

In een scenario van hoge opwarming zal Californië tegen het einde van deze eeuw zowel een toename zien van de natste als de droogste jaren en seizoenen.

“Hoe minder opwarming er is, hoe minder een toename van hydroklimaat schommelingen we zullen zien,” zei Swain.

“Dus alles wat de hoeveelheid opwarming door klimaatverandering zou verminderen, zal direct de toename van schommelingen vertragen of verminderen. Toch zijn we momenteel nog steeds op een pad om deze eeuw tussen de 2 graden en 3 graden Celsius opwarming van de aarde te ervaren—dus aanzienlijke verdere toename van schommelingen is waarschijnlijk in onze toekomst, en we moeten dit echt in overweging nemen in risicoanalyses en aanpassingsactiviteiten.”