Coraz częstsze od 1980 r. uporczywe, wieloletnie susze będą się pogłębiać wraz z ocieplaniem się klimatu – ostrzega badanie Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Leśnictwem, Śniegiem i Krajobrazem (WSL) pod kierunkiem profesor Franceski Pellicciotti z Instytutu Nauki i Technologii Uczestniczyła Austria (ISTA). Celem tego publicznie dostępnego, globalnego spisu ilościowego obejmującego czterdzieści lat, opublikowanego obecnie w czasopiśmie Science, jest dostarczanie informacji dla polityki dotyczącej wpływu zmian klimatycznych wywołanych przez człowieka na środowisko. Wykryło także wcześniej „przeoczone” zdarzenia.
Piętnaście lat utrzymującej się, wyniszczającej megasuszy – najdłuższej od tysiąca lat – niemal wyczerpało zasoby wody w Chile, wpływając nawet na kluczową produkcję wydobywczą kraju. To tylko jeden rażący przykład tego, jak ocieplający się klimat powoduje wieloletnie susze i ostre kryzysy wodne we wrażliwych regionach na całym świecie. Jednak susze są zwykle zauważane tylko wtedy, gdy niszczą rolnictwo lub w widoczny sposób wpływają na lasy. W związku z tym pojawiają się pewne palące pytania: czy możemy konsekwentnie identyfikować ekstremalne wieloletnie susze i badać ich wpływ na ekosystemy? Czego możemy się nauczyć z suszy występujących w ciągu ostatnich czterdziestu lat?
Aby odpowiedzieć na te pytania, naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Leśnictwem, Śniegiem i Krajobrazem (WSL) oraz Austriackiego Instytutu Nauki i Technologii (ISTA) przeanalizowali globalne dane meteorologiczne i stworzyli model suszy w latach 1980–2018. Wykazali niepokojący wzrost liczby wieloletnich susz, które stały się dłuższe, częstsze i bardziej ekstremalne i obejmowały większe obszary. „Od 1980 roku każdego roku obszary dotknięte suszą powiększały się średnio o dodatkowe pięćdziesiąt tysięcy kilometrów kwadratowych – to mniej więcej obszar Słowacji, czyli łącznie amerykańskich stanów Vermont i New Hampshire – powodując ogromne szkody w ekosystemach, rolnictwo i produkcja energii” – mówi profesor ISTA Francesca Pellicciotti, główna badaczka projektu EMERGE finansowanego przez WSL, w ramach którego przeprowadzono niniejsze badanie. Celem zespołu jest odkrycie możliwych, długotrwałych skutków utrzymujących się susz na całym świecie i pomoc w opracowywaniu polityk przygotowujących się na częstsze i dotkliwsze megasusze w przyszłości.
Odsłonięcie ekstremalnych susz, które przeleciały poza zasięgiem radaru
Międzynarodowy zespół wykorzystał dane klimatyczne CHELSA przygotowane przez starszego badacza WSL i autora badania Dirka Kargera, które sięgają 1979 r. Obliczyli anomalie w opadach deszczu i ewapotranspiracji – parowanie wody z gleby i roślin – oraz ich wpływ na naturalne ekosystemy na całym świecie. Umożliwiło im to określenie występowania wieloletnich susz zarówno w dobrze zbadanych, jak i mniej dostępnych regionach planety, zwłaszcza w obszarach takich jak lasy tropikalne i Andy, gdzie dostępnych jest niewiele danych obserwacyjnych. „Nasza metoda nie tylko sporządziła mapę dobrze udokumentowanych susz, ale także rzuciła światło na ekstremalne susze, które pojawiały się poza radarem, takie jak ta, która dotknęła las deszczowy Konga w latach 2010–2018” – mówi Karger. Ta rozbieżność wynika prawdopodobnie ze sposobu, w jaki lasy w różnych regionach klimatycznych reagują na epizody suszy. „Chociaż w ciągu ostatnich czterdziestu lat najbardziej ucierpiały łąki w strefie umiarkowanej, lasy borealne i tropikalne wydawały się skuteczniej znosić suszę, a nawet wykazywały paradoksalne skutki na początku suszy”. Ale jak długo te lasy będą w stanie oprzeć się surowemu ciosowi zmian klimatycznych?
Kontrastowy wpływ na ekosystemy
Stale rosnące temperatury, przedłużające się susze i wyższa ewapotranspiracja ostatecznie prowadzą do wysuszenia i brązowienia ekosystemów, mimo że powodują również epizody obfitszych opadów. W ten sposób naukowcy mogą wykorzystywać zdjęcia satelitarne do monitorowania skutków suszy, śledząc zmiany w zieleni roślinności w czasie. Chociaż analiza ta sprawdza się w przypadku użytków zielonych w klimacie umiarkowanym, zmian w zieleni nie można tak łatwo prześledzić nad gęstymi koronami lasów tropikalnych, co prowadzi do niedoszacowanych skutków suszy na takich obszarach. Aby zatem zapewnić spójne wyniki na całym świecie, zespół opracował wieloetapową analizę, która lepiej pozwala określić zmiany w regionach o wysokich liściach, i uszeregował susze według ich dotkliwości od 1980 r. Nic dziwnego, że wykazały, że megasusze miały największy bezpośredni wpływ na użytki zielone w strefie umiarkowanej. Regiony „gorące punkty” obejmowały zachodnie Stany Zjednoczone, środkową i wschodnią Mongolię, a zwłaszcza południowo-wschodnią Australię, gdzie dane pokrywały się z dwiema dobrze udokumentowanymi wieloletnimi suszami ekologicznymi. Z drugiej strony zespół rzucił dodatkowe światło na paradoksalne skutki obserwowane w lasach tropikalnych i borealnych. Podczas gdy lasy tropikalne mogą zrównoważyć oczekiwane skutki suszy, o ile mają wystarczające rezerwy wody, aby złagodzić spadek opadów, lasy borealne i tundra reagują w inny sposób. Okazuje się, że ocieplający się klimat wydłuża borealny sezon wegetacyjny, gdyż wzrost roślinności w tych regionach jest ograniczany raczej przez niższe temperatury niż dostępność wody.
Susze ewoluują w czasie i przestrzeni
Wyniki pokazują, że tendencja do nasilania się megasusz jest wyraźna: zespół wygenerował pierwszy globalny – i spójny na całym świecie – obraz megasusz i ich wpływu na roślinność w wysokiej rozdzielczości. Jednakże długoterminowe skutki dla planety i jej ekosystemów pozostają w dużej mierze nieznane. Tymczasem dane już zgadzają się z obserwowanym szeroko zazieleniającym się obszarem panarktycznym. „Jednak w przypadku długotrwałych, ekstremalnych niedoborów wody drzewa w regionach tropikalnych i borealnych mogą umrzeć, co prowadzi do długotrwałych szkód w tych ekosystemach. W szczególności roślinność borealna będzie prawdopodobnie najdłużej regenerować się po takiej katastrofie klimatycznej, – mówi Karger. Pellicciotti ma nadzieję, że wyniki zespołu pomogą zmienić nasze postrzeganie susz i sposobów przygotowania się na nie: „Obecnie strategie łagodzenia skutków suszy w dużej mierze traktują susze jako zdarzenia roczne lub sezonowe, co stanowi wyraźny kontrast w porównaniu z dłuższymi i poważniejszymi megasuszami, z którymi będziemy się borykać w przyszłość” – mówi. „Mamy nadzieję, że publicznie dostępny wykaz susz, który publikujemy, pomoże skierować decydentów na bardziej realistyczne środki przygotowawcze i zapobiegawcze”. Jako glacjolog Pellicciotti stara się również zbadać skutki megasusz w górach i sposób, w jaki lodowce mogą je buforować. Prowadzi wspólny projekt zatytułowany „MegaWat – Megasusze w wieżach ciśnień w Europie – od zrozumienia procesu do strategii zarządzania i adaptacji”.
Informacje o projekcie i finansowaniu Niniejsze badanie przeprowadzono w ramach projektu EMERGE Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Lasami, Śniegiem i Krajobrazem (WSL), a jego głównym badaczem była profesor Francesca Pellicciotti z Austriackiego Instytutu Nauki i Technologii (ISTA). Badania sfinansowano ze środków Programu Ekstremalnego WSL dla projektu EMERGE.