Van aride en semi-aride ecosystemen wordt verwacht dat ze significante veranderingen ondergaan in temperatuur- en neerslagpatronen, die bodemorganismen zodanig kunnen aantasten dat oppervlakken lichter van kleur worden en dus meer zonlicht weerkaatsen, volgens een nieuwe studie van de U.S. Geological Survey.

Deze verandering zal meer energie terug in de atmosfeer kaatsen, die het mondiale klimaat kunnen veranderen.

Drylands vormen meer dan 40 procent van het landoppervlak van de aarde. De levende huid van de woestijn, biologische bodemkorsten of biokorsten genoemd, is een gemeenschap van mossen, korstmossen en/of cyanobacteriën die van cruciaal belang zijn voor de gezondheid en het klimaat van mensen en ecosystemen in het zuidwesten en andere droge gebieden.

"De ontdekking dat klimaatverandering gevolgen heeft voor biokorsten, zou een terugkoppeling kunnen zijn naar het toekomstige klimaat, is een kritieke factor die in het verleden niet is overwogen, " zei Austin Rutherford, hoofdauteur van de nieuwe USGS-studie. "Deze informatie is een belangrijke stap in het begrijpen van het klimaat, en kan nuttig zijn bij het ontwikkelen van toekomstige wereldwijde klimaatmodellen."

USGS-wetenschappers hebben buitentestplots gemaakt op het Colorado-plateau, waar grote vierkanten biokorsten in de loop van de tijd werden blootgesteld aan verschillende opwarmings- en neerslagfactoren. Onderzoekers keken niet alleen hoe de biokorsten reageerden, maar ook de hoeveelheid energie gemeten die de verschillende biokorstgemeenschappen terugkaatsten in de atmosfeer in verhouding tot de hoeveelheid energie die van de zon binnenkwam. Dit effect staat bekend als albedo.

Opwarmings- en waterbehandelingen hadden grote gevolgen voor biokorstgemeenschappen, ze transformeren van donkere naar lichtgekleurde gemeenschappen, en ervoor zorgen dat energie die eerder door de donkere oppervlakken werd geabsorbeerd, terugkaatst in de atmosfeer. Deze factoren hebben geleid tot een grote toename van albedo en kunnen een voorheen ongeïdentificeerd effect op het toekomstige klimaat vertegenwoordigen door te vertragen hoe snel de aarde opwarmt.

De vervanging van biokorstmossen en korstmossen door lichtgekleurde cyanobacteriën kan ook leiden tot verhoogde bodemerosie, verminderde bodemvruchtbaarheid en verminderde verwijdering van het broeikasgas koolstofdioxide uit de lucht.

Biokorsten zorgen voor bodemstabiliteit en voorkomen erosie, en zou kunnen helpen de grote stofstormen te voorkomen die door grote zuidwestelijke steden zoals Phoenix trekken. Stofstormen zijn een probleem voor de menselijke gezondheid, aangezien deeltjes in de lucht longkanker kunnen veroorzaken, astma en andere ademhalingsproblemen.

Veel menselijke activiteiten kunnen onbedoeld schadelijk zijn voor biologische korsten. De biokorsten zijn niet opgewassen tegen de drukstress veroorzaakt door voetafdrukken van vee of mensen of de sporen van voertuigen.

"Onze studie toont aan dat effecten van menselijke activiteit niet alleen de stabiliteit en vruchtbaarheid van de bodem kunnen veranderen, maar ook de manier waarop energie wordt uitgewisseld tussen de planeet en haar atmosfeer, ' zei Rutherford.