Lahan kering tidak mengering seperti prediksi Ilmuwan Iklim

Ekosistem kering California utara menunjukkan bahwa kelembaban tanah menurun, tetapi hanya ada sedikit perubahan pada ketersediaan air permukaan. Kredit: Teknik Columbia

Sebuah studi New Columbia Engineering – yang pertama menyelidiki dampak jangka panjang dari pandangan kelembaban tanah kering atmosfer – menemukan bahwa kelembaban tanah menyebabkan opini negatif tentang ketersediaan air permukaan kering, mengimbangi penurunan yang diperkirakan.

Ilmuwan berpendapat bahwa pemanasan global akan meningkatkan ketersediaan air permukaan (curah hujan dikurangi sumber air tawar yang dihasilkan oleh evapotranspirasi) di lahan basah, dan mengurangi ketersediaan air lahan kering. Harapan ini terutama didasarkan pada proses termodinamika atmosfer. Saat suhu udara meningkat, lebih banyak air yang menguap ke udara dari laut dan darat. Karena udara yang lebih hangat dapat mengandung lebih banyak uap air daripada udara kering, atmosfer yang lebih basah diperkirakan akan meningkatkan pola ketersediaan air, menyebabkan respons atmosfer “kering-kering-kering dan kering-basah” terhadap pemanasan global.

Sebuah tim dari Columbia Gent Engineering, Pierre Gentine, Maurice Ewing, dan J. Lamar Worzel, seorang profesor teknik terestrial dan lingkungan dan berafiliasi dengan Earth Institute, bertanya-tanya mengapa prediksi model iklim gabungan memproyeksikan respons penting “lahan kering” di lahan kering. daerah tropis dan subtropis dengan indeks kekeringan kurang dari 0,65, meskipun peneliti menggunakan skenario pemanasan global emisi tinggi. Shah Zhour, seorang dokter tambahan di Lamont-Doherty Earth Observatory and Earth Institute yang mempelajari interaksi atmosfer bumi dan siklus air global, percaya bahwa kelembaban tanah dan pemandangan atmosfer mungkin memainkan peran penting dalam memprediksi ketersediaan air di masa depan di darat.

Penelitian baru diterbitkan hari ini Perubahan Iklim Alami, yang pertama adalah pentingnya perubahan kelembaban tanah dalam jangka panjang dan pendapat tentang atmosfer kelembaban tanah yang terkait dalam prediksi ini. Para peneliti mengatur kelembaban tanah jangka panjang untuk sirkulasi atmosfer dan transportasi kelembaban, sebagian besar meningkatkan penurunan ketersediaan air kering di masa depan melebihi apa yang diharapkan dengan tidak adanya kelembaban tanah.

“Pendapat ini memainkan peran yang lebih penting daripada apa yang telah dilakukan dalam perubahan air permukaan jangka panjang,” kata Zhou. “Karena variasi kelembaban tanah berdampak negatif terhadap ketersediaan air, umpan balik negatif ini sebagian dapat mengurangi peningkatan besar dalam pemanasan dan peristiwa hidroklimatik rendah yang ekstrim dan ekstrim seperti kekeringan dan banjir. Tidak ada ulasan negatif, lebih banyak kekeringan dan kekeringan.”

Kelompok tersebut menggabungkan eksperimen penggandengan atmosfer tanah multi-model yang unik dan ideal dengan pendekatan statistik baru yang dikembangkan untuk studi tersebut. Algoritme tersebut kemudian diterapkan pada pengamatan untuk memeriksa peran penting pandangan kelembaban tanah atmosfer dalam perubahan ketersediaan air kering di masa depan dan untuk menyelidiki mekanisme termodinamika dan dinamika yang mendasari perubahan ketersediaan air di masa depan sebagai hasil dari umpan balik ini.

Menanggapi pemanasan global, penurunan besar dalam ketersediaan air permukaan (curah hujan dikurangi penguapan, LH) ditemukan di daerah kering lautan, tetapi hanya di daerah dataran rendah di Bumi. Zhou menduga fenomena ini terkait dengan proses atmosfer terestrial. “Perubahan iklim di lahan kering diharapkan dapat menurunkan kelembaban tanah secara signifikan,” jelasnya. “Perubahan kelembaban tanah akan mempengaruhi proses atmosfer dan siklus air.”

Pemanasan global akan mengurangi ketersediaan air dan oleh karena itu kelembaban tanah di lahan kering. Menurut studi baru ini, pengeringan kelembaban tanah berdampak negatif pada ketersediaan air. Penurunan kelembaban tanah mengurangi evapotranspirasi dan pendinginan evaporasi, dan memperbaiki tanah kering relatif terhadap lahan basah dan laut. Kontras antara pemanasan global dan pemanasan laut memperkuat perbedaan tekanan antara laut dan darat, yang menyebabkan hembusan angin lebih tinggi dan pengangkutan uap air dari laut ke darat.

“Pekerjaan kami menemukan bahwa prakiraan kelembaban tanah dan umpan balik atmosfer sangat bervariasi dan bergantung pada model,” kata Gentin. “Studi ini menekankan kebutuhan untuk meningkatkan prakiraan kelembaban tanah di masa depan dan secara akurat mengekspresikan pandangan kelembaban tanah atmosfer dalam model, karena mereka adalah kunci untuk memberikan prakiraan yang dapat diandalkan dari ketersediaan air di darat untuk pengelolaan sumber daya air yang lebih baik.”

Referensi: Shal Zhou, A. Park Williams, Benjamin R. Lintner, Alexis M. Berg, Yao Zhang, Trevor F. Keenan, Benjamin I. Cook, Stefan Hagemann Sonia I. Seneviratne dan Pierre Gentine, 4 Januari 2021, Perubahan Iklim Alami.
DOI: 10.1038 / s41558-020-00945-z

Para penulis adalah: Sha Zhou 1,2,3,4,5; A. Park Williams 1; Benjamin R. Lintner 6; Alexis M. Berg 7; Yao Zhang 4,5; Trevor F. Keenan 4.5; Benjamin I. Cook 1.8; Stefan Hagemann 9; Sonia I. Seneviratne 10; Pierre Gentine 2,3
1 Observatorium Bumi Lamont-Doherty, Universitas Columbia
2 Institut Bumi, Universitas Columbia
3 Departemen Teknik Bumi dan Lingkungan Universitas Columbia
4 Divisi Ilmu Iklim dan Ekosistem, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley
5 Departemen Ilmu Lingkungan, Kebijakan dan Manajemen UC
6 Departemen Ilmu Lingkungan Rutgers, Universitas Negeri New Jersey
7 Departemen Ilmu Bumi dan Planet, Universitas Harvard
8 NASA Institut Studi Luar Angkasa Goddard
9 Helmholtz Center Geesthacht Coastal Research Institute, Jerman
10 Institut Ilmu Atmosfer dan Iklim ETH Zurich

Penelitian ini didukung oleh NASA ROSES Earth Hydrology (NNH17ZDA00IN-THP) dan NOAA MAPP NA17OAR4310127, Lamont-Doherty Postdoctoral Fellowship dan Earth Institute Postdoctoral Fellowship.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Peralihan rahasia yang luar biasa terbuka yang dapat merevolusi pengobatan serangan jantung

Para peneliti di Victor Chang Institute for Heart Research di Sydney telah menemukan gen baru yang penting yang kami harap dapat membantu jantung manusia...

Newsletter

Subscribe to stay updated.