Według nowych badań, dotkliwa susza na amerykańskim Południowym Zachodzie i w Meksyku oraz bardziej deszczowe lata na północnym wschodzie stały się współczesną normą w Ameryce Północnej. Analiza sugeruje, że w przyszłości te sezonowe wzorce będą jeszcze bardziej ekstremalne.
Tymczasem w środkowej części Stanów Zjednoczonych można spodziewać się większych wahań między okresami wilgotniejszych opadów (latami o dużych opadach, znanymi jako pluwiale) i suchszymi latami przez resztę tego stulecia, przewidują autorzy badania.
Naukowcy z Ohio State University twierdzą, że wyniki badań oparte na współczesnych danych o opadach, historycznych słojach drzew i modelach klimatycznych obejmujących lata 850–2100 wskazują, że zmiany klimatyczne spowodowały zmianę wzorców opadów w Ameryce Północnej w kierunku ekstremalnych wartości, których nie obserwowano przed rozpoczęciem industrializacji w połowie XIX wieku.
„To w dużej mierze opowieść o Południowym Zachodzie kontra Północny Wschód przez większość pór roku” — powiedział starszy autor James Stagge, adiunkt inżynierii lądowej, środowiskowej i geodezyjnej na Ohio State. „Meksyk i amerykański Południowy Zachód mają tendencję do suchości przez większość pór roku, podczas gdy na Północnym Wschodzie — a Ohio jest w to wliczone — obserwujemy tendencję do większej wilgotności, szczególnie zimą i wczesną wiosną”.
Połączenie suchszych okresów suszy i wilgotniejszych opadów deszczu w większej części środkowej części kraju niekoniecznie będzie występować w przewidywalny sposób.
„Więc możesz przejść, powiedzmy, od tegorocznej suszy, która jest naprawdę zła, do najwilgotniejszego pluwialnego od jakiegoś czasu, za jakieś pięć lat” — powiedział Stagge. „Ta zmienność jest niepokojąca, ponieważ zmienia sposób, w jaki możemy potrzebować zarządzać wodą, aby przygotować się na więcej ekstremów w obu kierunkach. Próba zaplanowania tego jest prawdziwym wyzwaniem.
„To wszystko jest częścią tego samego wzorca, który zmierza w przyszłość. Będzie tylko gorzej”.
Były student studiów podyplomowych na Ohio State Kyungmin Sung, obecnie pracownik naukowy w Korea Environment Institute, jest pierwszym autorem artykułu. Badania zostały opublikowane dzisiaj (6 września 2024 r.) w Geophysical Research Letters.
W przeciwieństwie do badań atrybucyjnych, które badają, czy i jak zmiany klimatu związane z działalnością człowieka wpłynęły na ekstremalne zjawiska pogodowe, praca ta skupiła się na dokumentowaniu trwających od stuleci trendów w zakresie suszy przed- i poindustrialnej oraz ekstremalnych zjawisk pluwialnych w Ameryce Północnej.
Naukowcy porównali zmieniające się wzorce klimatyczne obserwowane w ciągu ostatnich 20 lat z erą przedindustrialną, a następnie przewidzieli, jak będą wyglądały okresy niskich i wysokich opadów do roku 2100.
„Możemy powiedzieć: 'oto skala zmian, jakie widzieliśmy w ciągu ostatnich 100 lat w związku ze wzrostem stężenia gazów cieplarnianych, a oto, co widzieliśmy w ciągu poprzednich 700 lat'” — powiedział Sung. „A skala zmian, które widzimy teraz i w przyszłości, jest w wielu obszarach dramatycznie większa niż jakakolwiek naturalna zmienność klimatu, jaką widzieliśmy wcześniej”.
Naukowcy połączyli dane z pięciu źródeł: dwóch współczesnych kompilacji obserwacji opadów, rekonstrukcji słojów drzew z odległej przeszłości i dwóch modeli klimatycznych — każdy z nich obejmował ten sam okres historyczny, co analiza słojów drzew, i nadal przewidywał przyszłe ekstremalne trendy suszy i wilgotności wraz ze wzrostem ilości gazów cieplarnianych.
Integracja różnych typów danych dodaje wiarygodności odkryciom, powiedział Stagge: „Zaletą posiadania bardzo różnych typów danych jest to, że mogą one wzajemnie uzupełniać swoje luki. Uważamy trendy za istotne tylko wtedy, gdy pojawiają się w wielu zestawach danych — co zwiększa naszą pewność”.
Mapy zmieniających się wzorców klimatycznych pokazują, że metoda ta pozwala na uzyskanie łagodnych przejść przestrzennych i wyraźnych granic, co sugeruje, że „to, co widzimy, jest rzeczywiste” – powiedział.
Choć wysychanie zachodu jest zjawiskiem powszechnie znanym, zespół był zaskoczony, jak duży był i będzie wzrost opadów na północnym wschodzie oraz jak drastyczna będzie zwiększona zmienność od suszy do pluwiów w środkowej części kraju.
Tego typu wzorce niedoborów i nadmiarów wody mogą mieć wpływ na wiele gałęzi przemysłu, od rolnictwa po budownictwo i planowanie przestrzenne, a także mogą nadwyrężyć wysiłki zarządców mające na celu utrzymanie zasobów wodnych gospodarstw domowych na optymalnym poziomie.
„Planiści, agencje rządowe i inżynierowie chcą postępować właściwie i planować na wypadek potencjalnie zmieniającego się klimatu, ale często nie mają koniecznie danych liczbowych ani szerszego obrazu tego, co będzie się działo gdzie” — powiedział Stagge. „To ostrzega regiony. Na południowym zachodzie będziesz mieć mniej wody do zagospodarowania, a jeśli zarządzasz farmą w środku kraju, możesz zauważyć większe wahania między suszami a pluwialami.
„Oczywiście, chcielibyśmy powstrzymać dalsze zmiany klimatu, ale potrzeba dużo czasu, aby zmienić kurs” – powiedział. „W międzyczasie powinniśmy zaplanować, dokąd zmierzamy, aby zmniejszyć wpływ na ludzi, gospodarkę i środowisko”.
Prace te były wspierane przez National Science Foundation, Byrd Polar and Climate Research Center w Ohio State i Ohio Supercomputer Center. Gil Bohrer z Ohio State był również współautorem artykułu.