Opwarming maakt droogtes, extreme natte gebeurtenissen frequenter en intenser

[univers]

Wetenschappers hebben voorspeld dat droogtes en overstromingen frequenter en ernstiger zullen worden naarmate onze planeet opwarmt en het klimaat verandert, maar het is moeilijk gebleken om dit op regionale en continentale schaal te detecteren. Nu bevestigt een nieuwe door NASA geleide studie dat grote droogtes en pluvialen - periodes van overmatige neerslag en wateropslag op het land - inderdaad vaker voorkomen.

In de studie die op 13 maart 2023 in het tijdschrift Nature Water werd gepubliceerd , onderzochten twee NASA-wetenschappers 20 jaar aan gegevens van de NASA/Duitse GRACE- en GRACE-FO-satellieten om extreme natte en droge gebeurtenissen te identificeren. Overstromingen en droogtes zijn elk jaar verantwoordelijk voor meer dan 20% van de economische verliezen die worden veroorzaakt door extreme weersomstandigheden in de VS. De economische gevolgen zijn over de hele wereld vergelijkbaar, hoewel de menselijke tol meestal het meest verwoestend is in arme buurten en ontwikkelingslanden.

De wetenschappers ontdekten ook dat de wereldwijde intensiteit van deze extreme natte en droge gebeurtenissen - een maatstaf die omvang, duur en ernst combineert - nauw verband houdt met de opwarming van de aarde.

Van 2015-2021 - zeven van de negen warmste jaren in het moderne record - was de frequentie van extreem natte en droge gebeurtenissen vier per jaar, vergeleken met drie per jaar in de voorgaande 13 jaar. Dit is logisch, zeggen de auteurs, omdat warmere lucht ervoor zorgt dat er tijdens droge gebeurtenissen meer vocht van het aardoppervlak verdampt; warme lucht kan ook meer vocht vasthouden om hevige sneeuwval en regenval te veroorzaken.

“Het idee van klimaatverandering kan abstract zijn. Een paar graden warmer klinkt niet als veel, maar de gevolgen van de watercyclus zijn voelbaar”, zegt Matt Rodell, medeauteur van de studie en hydroloog bij het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland. “De opwarming van de aarde zal leiden tot meer intense droogtes en natte periodes, wat gevolgen heeft voor mensen, de economie en de landbouw over de hele wereld. Het monitoren van hydrologische extremen is belangrijk om je voor te bereiden op toekomstige gebeurtenissen, de impact ervan te verzachten en je aan te passen.”


Deze visualisatie toont extremen van de watercyclus over een periode van twintig jaar (2002-2021) op basis van waarnemingen van de GRACE- en GRACE-FO-satellieten. Droge gebeurtenissen worden weergegeven als rode bollen en natte gebeurtenissen als blauwe bollen, waarbij eerdere jaren worden weergegeven als lichtere tinten en latere jaren als donkere tinten. Het volume van de bol is evenredig met de intensiteit van de gebeurtenis, een grootheid gemeten in kubieke kilometermaanden. De grafieken onderaan de figuur laten zien dat de totale intensiteit van extreme gebeurtenissen toenam naarmate de temperatuur op aarde toenam.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center

Rodell en co-auteur Bailing Li uit Goddard bestudeerden 1.056 extreem natte en droge gebeurtenissen van 2002 tot 2021, zoals waargenomen door de satellieten Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) en GRACE-Follow-On (GRACE-FO). De satellieten gebruiken nauwkeurige metingen van het zwaartekrachtveld van de aarde om anomalieën in de wateropslag te detecteren - met name hoe de hoeveelheid water die is opgeslagen in bodems, watervoerende lagen, meren, rivieren, sneeuwbedekking en ijs zich verhoudt tot normaal.

"Het is alsof je naar het waterpeil in je badkuip kijkt", zei Rodell. "Je kunt zien hoeveel het stijgt en daalt zonder de totale hoeveelheid water in het bad te kennen." Omdat GRACE en GRACE-FO elke maand een nieuwe kaart van wateropslagafwijkingen over de hele wereld leveren, bieden ze een uitgebreid overzicht van de ernst van hydrologische gebeurtenissen en hoe ze zich in de loop van de tijd ontwikkelen.

In hun studie pasten Rodell en Li een "intensiteit"-metriek toe die de ernst, duur en ruimtelijke omvang van droogtes en extreme natte gebeurtenissen verklaart. Ze ontdekten dat de wereldwijde totale intensiteit van extreme gebeurtenissen tussen 2002 en 2021 toenam, een weerspiegeling van de stijgende temperaturen op aarde in dezelfde periode.


Wereldwijd ondiep grondwater van 2003 tot 2021.
Credits: NASA

Verreweg de meest intense gebeurtenis die in de studie werd geïdentificeerd, was een pluviaal die in 2019 begon in Centraal-Afrika en nog steeds aan de gang is. Hierdoor is het niveau van het Victoriameer met meer dan een meter gestegen . Een droogte van 2015-2016 in Brazilië was de meest intense droge gebeurtenis van de afgelopen twee decennia, wat leidde tot lege reservoirs en waterrantsoenering in sommige Braziliaanse steden.

"Beide gebeurtenissen hielden verband met klimaatvariabiliteit, maar de Braziliaanse droogte deed zich voor in het warmste jaar ooit (2016), wat de impact van de opwarming van de aarde weerspiegelt", zegt Bailing Li, een hydroloog van de Universiteit van Maryland bij Goddard. "De recente droogtes in het zuidwesten van de VS en Zuid-Europa waren ook enkele van de meest intense gebeurtenissen, deels als gevolg van antropogene opwarming."

"De opwarming van de aarde heeft brede en diepgaande gevolgen gehad voor de wateropslag op het land, zoals een vermindering van de jaarlijkse sneeuwval op grote hoogte en uitputting van het grondwater door mensen wanneer oppervlaktewater schaars is", voegde Li eraan toe. "Als weerspiegeling van deze veranderingen bieden de GRACE-gegevens ons een uniek perspectief van hoe hydrologische extremen over de hele wereld aan het veranderen zijn.”

Download visualisaties en andere gerelateerde media die bij dit verhaal horen van NASA Goddard's Scientific Visualization Studio:
Water Cycle Extremes: Droughts and Pluvials https://svs.gsfc.nasa.gov/5087
Monitoring Global Groundwater from Space https://svs.gsfc.nasa.gov/31178

https://www.nasa.gov/feature/warming-ma ... nt-intense