science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering brengt Californische sneeuwlaag in gevaar in toekomstige droogtes

Een UCLA-klimaatmodel van Sierra Nevada snowpack (links) repliceerde nauwkeurig het werkelijke snowpack zoals te zien is in een NASA-satellietbeeld (rechts). Credit:UCLA Instituut voor Milieu en Duurzaamheid

Skiën in juli? Het zou dit jaar kunnen gebeuren, maar de dagen van overvloedige sneeuw in Californië zijn geteld.

Na vijf jaar van droogte en waterbeperkingen, de staat is aan het bijkomen van de natste winter in twee decennia. Met vocht beladen stormen hebben bruine hellingen weelderig groen gemaakt en de staatsreservoirs lopen over. Er is zoveel sneeuw, Mammoth Mountain Resort is van plan om in het weekend van 4 juli open te gaan.

Maar hoewel al die neerslag een deuk heeft veroorzaakt in de huidige droogte - gouverneur Jerry Brown zal niet beslissen of hij het voorbij zal verklaren totdat de sneeuwlaag van de Sierra Nevada in april opnieuw wordt beoordeeld - nieuw UCLA-onderzoek schetst een zorgwekkend beeld van hoe droogte de sneeuw in de toekomst.

Het sneeuwpakket van de Sierra Nevada, die 60 procent van het water van de staat levert via een uitgebreid netwerk van dammen en reservoirs, is al verminderd door door de mens veroorzaakte klimaatverandering en als de emissieniveaus niet worden verlaagd, de sneeuwlaag kan grotendeels verdwijnen tijdens droogtes, volgens bevindingen in de studie die vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd Geofysische onderzoeksbrieven .

"De cryosfeer - bevroren delen van de planeet - heeft de vroegste en grootste tekenen van verandering getoond, " zei UCLA klimaatwetenschapper Alex Hall, die samen met co-auteur Neil Berg modelleerde hoe toekomstige droogtes in Californië eruit zullen zien in termen van verlies van sneeuw. "De Sierra Nevada is het kleine stukje van de cryosfeer dat zich hier in Californië bevindt."

Vier scenario's voor de Sierra Nevada snowpack onder droogte. De getoonde meting is de hoeveelheid water in het snowpack, gemiddeld over de bergketen. Krediet:Universiteit van Californië, Los Angeles

Tijdens een droogte zien we over het algemeen minder neerslag. Door warmere lucht toe te voegen, veroorzaakt door klimaatverandering, valt een groter deel van de neerslag als regen, en sneeuw smelt sneller. Dus een bevroren hulpbron die geleidelijk smelt en reservoirs oplaadt, is bijzonder kwetsbaar voor een opwarmend klimaat en droogtes die naar verwachting steeds ernstiger zullen worden.

Om de toekomst van Californië te beschermen tegen de dreiging van stijgende temperaturen, moet Californië snel zijn wateropslagsystemen en beheerpraktijken herconfigureren.

"Ik denk dat er serieuze vragen zijn over de geschiktheid van de huidige wateropslaginfrastructuur als we verder gaan, " zei Hal, zei een professor in de atmosferische en oceanische wetenschappen.

Naast het bieden van een venster op de toekomst, de UCLA-studie bracht enkele klimaateffecten aan het licht die al plaatsvinden. Hall en Berg ontdekten dat het sneeuwdek in de Sierra Nevada tijdens de droogte van 2011 tot 2015 25 procent lager was dan het zou zijn geweest zonder door de mens veroorzaakte opwarming. Het effect was nog erger bij verhogingen onder de 8, 000 voet, waar de sneeuw tot 43 procent daalde.

"Als we nu een reductie van een kwart van het hele sneeuwpakket zien - niet 20, Over 30 of 40 jaar - was echt verrassend. Het was bijna alsof 2015 het nieuwe 2050 was in termen van de effecten die we verwachtten te zien, " zei Berg, die wetenschapper is bij RAND Corp.

Om het door droogte veranderde Sierra-sneeuwpakket nauwkeurig te simuleren, onderzoekers combineerden fijn gekalibreerde atmosferische, sneeuw en topografie modellering. Ze vergeleken hun resultaten met satellietinformatie en "sneeuwkussens" op de grond - apparaten die het watergehalte van sneeuw meten. Ze simuleerden ook het pre-industriële tijdperk snowpack, om te begrijpen hoeveel door de mens veroorzaakte klimaatverandering het sneeuwverlies nu beïnvloedt.

Tegen het einde van de huidige eeuw, omstandigheden kunnen nog erger zijn, het rapport vermeld. Als mensen broeikasgassen blijven uitstoten in een business-as-usual scenario, de gemiddelde temperaturen in de Sierras zullen naar verwachting oplopen tot 10 graden Fahrenheit, waardoor het sneeuwdek tijdens droogte met maar liefst 85 procent afneemt. Er zou bijna geen sneeuw zijn op hoogtes onder de 8, 000 voet. Vanuit het oogpunt van watervoorraden, een verlies van 85 procent zou zijn alsof er helemaal geen sneeuw in de Sierras ligt, zei Berg.

Het ziet er niet veel beter uit als landen de klimaatovereenkomst van Parijs van de Verenigde Naties volgen, die tot doel heeft de opwarming van de aarde te beperken tot tussen de 1,5 en 2 graden Celsius. Zelfs met dergelijke versoepelingen, het sneeuwdek tijdens een droogte zoals die onlangs in Californië werd ervaren, zal naar verwachting tegen het einde van de eeuw met 60 procent afnemen.

Berg zei dat hij de resultaten ontnuchterend vond. "Het voelt alsof ik door een levend geschiedenisboek loop, waar we deze grote gebeurtenissen voor onze ogen zien gebeuren."

Typisch, de hoeveelheid water die zich in het snowpack ophoopt, is vergelijkbaar met wat reservoirs kunnen opslaan. Naarmate dingen warmer worden en sneeuw eerder smelt, "Er zal een echt opslagprobleem zijn en er zal water moeten worden gelaten, ' zei Hal.

Hall zei dat hij gelooft dat de beste oplossing is om grondwaterlagen te gebruiken als opvang- en opslagmechanisme. "Het opslagpotentieel van grondwaterlagen is enorm; het is waarschijnlijk 10 keer groter dan de reservoircapaciteit."

Californië heeft niet de beste staat van dienst op het gebied van grondwaterbeheer, die tijdens de droogte ernstig was uitgeput, vooral vanwege landbouwirrigatie. De staatswetgever onderneemt stappen om de situatie te verbeteren, het in 2014 aannemen van de Wet Regeling Duurzaam Grondwater en het starten van kleine proefprojecten in de Central Valley, waar boeren worden betaald om hun velden onder water te zetten om het grondwater aan te vullen.

Maar nu klimaatverandering het sneeuwdek al verandert op manieren waarvan wetenschappers dachten dat het nog tientallen jaren zou duren, die inspanningen zijn niet genoeg, zei Hall.

"Het moet op een veel grotere schaal. We gaan de goede kant op, maar het is lang niet genoeg. We moeten deze inspanningen opschalen en we moeten nu beginnen."