Атмосфера становится все более засушливой, что усугубляет засухи – новое исследование

Засухи становятся все более сильными и распространенными по всему миру. Но виноваты в этом не только изменения в режиме осадков. Атмосфера также становится все более «жаждущей».

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, показано, что эта растущий «жажда атмосферы», также известная как атмосферная испарительная потребность (AED), ответственена за около 40% увеличения интенсивности засух за последние четыре десятилетия (1981-2022).

Представьте себе, что осадки — это доход, а AED — расходы. Даже если ваш доход (осадки) остается неизменным, ваш баланс становится дефицитным, если ваши расходы (AED) увеличиваются. Именно это происходит с засухой: атмосфера требует больше воды, чем земля может позволить себе потерять.

По мере потепления планеты этот спрос растет, вытягивая больше влаги из почвы, рек, озер и даже растений. С ростом жажды засухи становятся все более сильными даже там, где количество осадков не значительно уменьшилось.

Процесс AED описывает, сколько воды атмосфера требует от поверхности. Чем жарче, солнечнее, ветренее и суше воздух, тем больше воды он требует — даже если количество осадков не уменьшается.

Таким образом, даже в местах, где количество осадков практически не изменилось, мы все равно наблюдаем усугубление засух. Всё более «жаждущая» атмосфера высушивает поврхность Земли все быстрее и сильнее, а отсутствие воды усиливает стресс.

Наш новый анализ показывает, что AED не только усугубляет существующие засухи, но и значительно расширяет зоны, пораженные засухой. С 2018 по 2022 год площадь земель, пострадавших от засухи, увеличилась на 74%, и 58% этого увеличения было вызвано ростом AED.

Наше исследование показывает, что 2022 год стал самым засушливым за последние четыре десятилетия. Более 30 % территории мира испытали засуху от умеренной до крайней. В 2022 году засуха была особенно сильной в Европе и Восточной Африке, что было в значительной степени вызвано резким увеличением AED, который усилил высыхание даже там, где количество осадков не снизилось значительно.

На урожайность сельскохозяйственных культур сильно влияет дефицит воды. Scott Book/Shutterstock

Только в Европе широкомасштабное засушливое явление имело серьезные последствия: сокращение стока рек помешало производству гидроэлектроэнергии, урожайность сельскохозяйственных культур снизилась из-за дефицита воды, а многие города столкнулись с нехваткой воды. Это оказало беспрецедентное давление на водоснабжение, сельское хозяйство и энергетику, поставив под угрозу жизнедеятельность населения и экономическую стабильность.

Новое исследование проливает свет на динамику засухи. Ученые использовали высококачественные глобальные климатические данные, включая температуру, скорость ветра, влажность и солнечную радиацию — это ключевые метеорологические переменные, которые влияют на то, сколько воды атмосфера может извлечь из земли и растительности. Команда объединила все эти компоненты, чтобы измерить AED — по сути, показывающий насколько «жаждущим» был воздух.

Затем, используя широко признанный индекс засухи, который включает как количество осадков, так и  «жажду» атмосферы, мы смогли отследить, когда, где и почему засухи становятся более сильными. С помощью этого показателя мы можем рассчитать, насколько это ухудшение связано с растущей «жаждой» атмосферы.

Будущие последствия этой растущей «жажды» атмосферы огромны, особенно для регионов, уже уязвимых к засухам, таких как западная и восточная Африка, западная и южная Австралия, а также юго-запад США, где AED был ответственен за более чем 60 % случаев сильной засухи за последние два десятилетия.

Без учета AED при мониторинге засух и планировании мер по борьбе с ними правительства и сообщества могут недооценить реальный риск, которому они подвергаются. В связи с ожидаемым дальнейшим повышением глобальных температур можно ожидать еще более частых и сильных засух. Мы должны быть готовы. Это требует понимания и планирования мер по борьбе с растущей «жаждой» атмосферы.

Причины засух

Знание причин засух в каждом конкретном месте позволяет более эффективно адаптироваться к изменению климата. AED должен стать центральным элементом мониторинга, моделирования и планирования мер по борьбе с засухами.

Выявление конкретных факторов, вызывающих засуху, имеет решающее значение для разработки эффективных способов борьбы с этим явлением. Если засухи в основном вызваны сокращением количества осадков, то основное внимание следует уделять сбору, удержаниюи сохранению воды. Но если основным фактором является AED, как это происходит сейчас во многих местах, то стратегии должны быть направлены на борьбу с испарением (т. е. количеством воды, теряемой с поверхности, в том числе транспирируемой растениями ) и водным стрессом растений. Это может включать в себя посадку засухоустойчивых культур, строительство ирригационных систем, более эффективно использующих воду, улучшение здоровья почв или восстановление среды обитания для сохранения влаги в земле.

Как показывают наши исследования, рост АЭД, вызванный глобальным потеплением, усиливает интенсивность засух даже там, где количество осадков не уменьшилось. Игнорировать это означает недооценивать риск.