Wissenschaftler überdenken die Bedeutung und die Auswirkungen der Dürre angesichts einer sich verändernden Welt

Karten des amerikanischen Westens weisen in den letzten zwei Jahrzehnten immer dunklere Rottöne auf. Die Farben veranschaulichen die beispiellose Dürre, die die Region heimsucht.

In einigen Gebieten haben sich die Bedingungen von einer schweren und extremen Dürre zu einer außergewöhnlichen Dürre entwickelt. Aber anstatt unseren Beschreibungen weitere Superlative hinzuzufügen, glaubt eine Gruppe von Wissenschaftlern, dass es an der Zeit ist, die eigentliche Definition von Dürre zu überdenken.

Forscher von einem halben Dutzend Universitäten untersuchten, was die Zukunft in Bezug auf Niederschlag und Bodenfeuchte bringen könnte, zwei Messungen der Dürre. Das Team unter der Leitung von Samantha Stevenson von der University of California, Santa Barbara, einschließlich Julia Cole von der University of Michigan, stellte fest, dass viele Regionen der Welt in den kommenden Jahrzehnten nach modernen Definitionen dauerhaft trocken oder nass sein werden.

Die Ergebnisse, online veröffentlicht am 14. März in Proceedings of the National Academy of Scienceszeigen, wie wichtig es ist, zu überdenken, wie wir diese Ereignisse klassifizieren und wie wir darauf reagieren.

„Im Wesentlichen müssen wir aufhören, über eine Rückkehr zur Normalität als eine Möglichkeit nachzudenken“, sagte Stevenson, Assistenzprofessor an der Bren School of Environmental Science & Management der UC Santa Barbara.

Diese Idee wirkt sich sowohl darauf aus, wie wir Dürre und pluviale (abnormal nasse) Ereignisse definieren, als auch darauf, wie wir uns an eine sich verändernde Umwelt anpassen.

Eine Dürre liegt vor, wenn die Bedingungen trockener als erwartet sind. Aber dieses Konzept wird vage, wenn die Basislinie selbst im Fluss ist. Die Autoren schlagen vor, dass es für einige Anwendungen produktiver ist, die Dürre relativ zu diesem sich ändernden Hintergrundzustand einzuordnen, anstatt die historische Bandbreite der Wasserverfügbarkeit einer Region.

„Wir haben festgestellt, dass in vielen Regionen Dürren, die wir jetzt erleben, tatsächlich das widerspiegeln, was wir den Trend des Klimawandels nennen. Mit anderen Worten, wir erleben keine Dürren, sondern eine unerbittliche Austrocknung, die sich in einer sich erwärmenden Welt wahrscheinlich nicht umkehren wird “, sagte Cole von UM, ein interdisziplinärer Paläoumweltwissenschaftler und Professor am Department of Earth and Environmental Sciences.

Um zukünftige Niederschlags- und Bodenfeuchtewerte vorherzusagen, wandten sich die Forscher einer neuen Sammlung von Klimamodellen verschiedener Forschungseinrichtungen zu. Sie hatten jedes Modell viele Male mit leicht unterschiedlichen Anfangsbedingungen laufen lassen, in dem, was Wissenschaftler ein Ensemble nennen. Da das Klima ein von Natur aus chaotisches System ist, verwenden Forscher Ensembles, um einen Teil dieser Unvorhersehbarkeit zu erklären.

Die Ergebnisse zeigen eine Welt, in der bestimmte Regionen unter permanenter Dürre leiden, während andere für den Rest des 21. Das Team berechnete das Jahr, in dem die durchschnittliche Bodenfeuchtigkeit die Schwelle überschreiten wird, die entweder eine Megadürre oder einen Megapluvial definiert.

„Mit anderen Worten, ab wann überschreiten die durchschnittlichen Bedingungen das, was wir als Megadürre bezeichnen würden, wenn es jetzt passiert, und kehren nie wieder zum Normalzustand zurück“, sagte Stevenson.

Der Westen der Vereinigten Staaten hat diese Benchmark bereits überschritten, und es gibt auch andere Orte, die in diese Richtung gehen, darunter Australien, das südliche Afrika und Westeuropa.

„Aber noch einmal, das ist, wenn wir die heutige Definition einer Dürre verwenden“, sagte Stevenson.

Die Autoren argumentieren, dass wir uns von starren Definitionen zu einer differenzierteren Darstellung von Dürre und Niederschlägen bewegen müssen. Die Vorstellung von normal ist in gewissem Sinne bedeutungslos, wenn sich „normal“ ständig ändert, suggerieren sie.

„Insgesamt blicken wir auf eine Zukunft, in der – in vielen Regionen – eine größere Bandbreite von Nass-Trocken-Extremen einem unaufhaltsamen Trend zu trockeneren Bedingungen überlagert wird“, sagte Cole, der seit fast einem Jahrzehnt mit Stevenson zusammenarbeitet Frage der natürlichen vs. vom Menschen verursachten Dürrevariabilität, Megadürren und wie gut Klimamodelle diese Phänomene simulieren.

„Die Anpassung an diese Veränderungen wird selbst die wohlhabendsten Nationen herausfordern, und diese Trends werden für die am stärksten gefährdeten und ärmsten Gemeinschaften und Nationen besonders verheerend sein“, sagte Cole.

Klimamodelle deuten darauf hin, dass die durchschnittliche Bodenfeuchte in vielen Regionen weiter sinken wird. Die Ensembles des Teams deuten jedoch darauf hin, dass die Bodenfeuchtigkeit weiterhin dürrebedingte Schwankungen erfahren wird, ähnlich wie heute, relativ zur immer trockeneren Basislinie. Die Fluktuation unterstreicht die Notwendigkeit, sowohl langfristige Veränderungen als auch die üblichen Höhen und Tiefen zu berücksichtigen, die mit historischen Dürren und Niederschlägen verbunden sind.

„Die wichtigste Herausforderung für das Management wird darin bestehen, sich an den unaufhaltsamen Rückgang der Wasserverfügbarkeit anzupassen, was uns auch helfen wird, mit Jahren oder Jahrzehnten besonders akuter Knappheit fertig zu werden“, sagte Cole.

Die Niederschlagsmuster hingegen werden deutlich extremer. Warme Luft enthält mehr Feuchtigkeit als kalte Luft. Wenn sich also die Atmosphäre erwärmt, wird sie in der Lage sein, mehr Feuchtigkeit aus trockenen Gebieten zu saugen und mehr Niederschlag in feuchten Regionen abzuladen.

„Wir wollten sowohl Niederschlag als auch Bodenfeuchte gleichzeitig berücksichtigen, da dies für das Wassermanagement wichtig sein kann“, sagte Stevenson.

Zum Beispiel müssen wir die Infrastruktur an trockenere Bedingungen im amerikanischen Westen anpassen, aber diese Infrastruktur muss auch stärkere Regenfälle bewältigen, sagte sie.

„Wenn wir davon sprechen, dass wir uns in einer Dürre befinden, wird davon ausgegangen, dass die Dürre irgendwann endet und sich die Bedingungen wieder normalisieren“, sagte Stevenson. „Aber wenn wir nie wieder zur Normalität zurückkehren, dann müssen wir alle Möglichkeiten, wie wir mit Wasser umgehen, anpassen, mit der Erwartung, dass die Normalität jedes Jahr trockener und trockener wird.“