Terwijl de wereld opwarmt, mountain snowpack zal niet alleen eerder smelten, het zal ook langzamer smelten, volgens een nieuwe studie door wetenschappers van het National Center for Atmospheric Research (NCAR).

De contra-intuïtieve bevinding, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , grote gevolgen kunnen hebben voor de watervoorziening, ecosysteem gezondheid, en overstromingsrisico.

"Als de sneeuwsmelt eerder in het jaar verschuift, de sneeuw smelt niet meer onder de hoge zonnestand van de late lente en vroege zomer, " zei NCAR postdoctoraal onderzoeker Keith Musselman, hoofdauteur van het artikel. "De zon levert gewoon niet genoeg energie in die tijd van het jaar om hoge sneeuwsmeltsnelheden te stimuleren."

De studie werd gefinancierd door de National Science Foundation, NCAR-sponsor.

De bevindingen kunnen recent onderzoek verklaren dat suggereert dat de gemiddelde stroomstroom in stroomgebieden die besneeuwde bergen omvatten, kan afnemen naarmate het klimaat warmer wordt, zelfs als de totale hoeveelheid neerslag in het stroomgebied ongewijzigd blijft. Dat komt omdat de sneeuwsmeltsnelheid rechtstreeks van invloed kan zijn op de stroomstroom. Wanneer het sneeuwpakket langzamer smelt, het resulterende water blijft in de grond hangen, planten meer kans geven om het vocht op te nemen. Water dat door planten wordt opgenomen, is water dat niet in de beek komt, mogelijk de stromen verminderen.

Musselman raakte voor het eerst geïnteresseerd in hoe de sneeuwsmeltsnelheden in de toekomst zouden kunnen veranderen toen hij onderzoek deed in de Sierra Nevada. Hij merkte dat ondieper, lager gelegen snowpack smolt eerder en langzamer dan dikkere, hoger gelegen snowpack. De sneeuw bij koeler, hogere hoogten bleven meestal tot de vroege zomer hangen - toen de zon relatief hoog aan de hemel stond en de dagen langer waren - dus toen het eindelijk begon te smelten, het smelten ging snel.

Musselman vroeg zich af of hetzelfde fenomeen zich zou voordoen in een toekomstig klimaat, wanneer warmere temperaturen naar verwachting een hoger gelegen snowpack zullen transformeren in iets dat veel meer lijkt op het huidige lager gelegen snowpack. Als, het resultaat zou zijn dat meer sneeuw langzaam smelt en minder snel snel smelt.

Om de vraag te onderzoeken, Musselman bevestigde voor het eerst wat hij in de Sierra had opgemerkt door tien jaar aan snowpack-waarnemingen te analyseren vanaf 979 stations in de Verenigde Staten en Canada. Hij en zijn co-auteurs - NCAR-wetenschappers Martyn Clark, Changhai Liu, Kyoko Ikeda, en Roy Rasmussen - en simuleerde vervolgens het sneeuwdek in hetzelfde decennium met behulp van het op NCAR gebaseerde Weather Research and Forecasting (WRF) -model.

Toen ze eenmaal hadden vastgesteld dat de uitvoer van WRF overeenkwam met de waarnemingen, ze gebruikten simulaties van het model om te onderzoeken hoe de sneeuwsmeltsnelheden rond het einde van de eeuw in Noord-Amerika zouden kunnen veranderen als de klimaatverandering onverminderd doorgaat.

"We hebben een afname gevonden van het totale volume smeltwater - wat logisch is, aangezien we verwachten dat er in de toekomst minder sneeuw zal vallen, " zei Musselman. "Maar zelfs met deze daling, we vonden een toename in de hoeveelheid geproduceerd water bij lage smeltsnelheden en, aan de andere kant, een afname van de hoeveelheid water die wordt geproduceerd bij hoge smeltsnelheden."

Hoewel de studie niet het scala aan implicaties onderzocht dat uit de bevindingen zou kunnen voortvloeien, Musselman zei dat de gevolgen verstrekkend kunnen zijn. Bijvoorbeeld, een verlaging van de hoge smeltsnelheden kan leiden tot minder overstromingen in het voorjaar, die het risico op schade aan de infrastructuur kunnen verminderen, maar ook een negatief effect kunnen hebben op de ecosystemen van de oevers. Veranderingen in de timing en hoeveelheid afvloeiing van gesmolten sneeuw kunnen ook leiden tot warmere stroomtemperaturen, die gevolgen zou hebben voor forel en andere vissoorten, en de verwachte afname van de stroomafvoer kan leiden tot tekorten in de stedelijke watervoorziening.

"We hopen dat deze studie wetenschappers uit vele andere disciplines motiveert om in ons onderzoek te graven, zodat we de enorme implicaties van deze verwachte verschuiving in hydrologische patronen beter kunnen begrijpen, ' zei Mosselman.