Eerder, wetenschappers hebben gesuggereerd dat landbouwirrigatie het gemiddelde klimaat in verschillende regio's van de wereld beïnvloedt. Nieuw bewijs toont nu aan dat deze verkoelende invloed nog meer uitgesproken is als het gaat om klimaatextremen.

Irrigatie is een essentiële praktijk voor het in stand houden van de wereldwijde voedselproductie en veel regionale economieën. Hoewel ze slechts ongeveer 2% van het wereldwijde landoppervlak vertegenwoordigen, geïrrigeerde gronden zijn goed voor meer dan 40% van de wereldwijde voedselproductie. Om aan de groeiende vraag naar voedsel te voldoen, irrigatiehoeveelheden zijn de afgelopen eeuw snel gestegen, met geschatte totale volumes die toenemen van ongeveer 500 km ³ per jaar aan het begin van de twintigste eeuw tot 2, 200–3, 000 km ³ per jaar rond 2000.

Irrigatie effecten op het klimaat

Naast het verhogen van de landbouwopbrengsten, irrigatie beïnvloedt ook het klimaat. De praktijk leidt over het algemeen tot afkoeling, maar het effect is lokaal en meestal erg klein. Deze koeling vindt plaats omdat zonne-energie die op een geïrrigeerd veld aankomt, het water verdampt in plaats van de lucht boven dat veld op te warmen. Naast het beïnvloeden van de temperatuur, irrigatie kan ook regenpatronen veranderen. In India, bijvoorbeeld, irrigatie wordt verondersteld te leiden tot een vermindering van de regenval. Maar hoe deze praktijk klimaatextremen beïnvloedt, was tot nu toe onbekend.

In een nieuwe studie die de inspanningen van onderzoekers van ETH Zürich en de Vrije Universiteit Brussel combineerde, België, we hebben deze impact kunnen kwantificeren. In samenwerking met het National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, Colorado, we hebben een aantal klimaatsimulaties uitgevoerd met een geavanceerd computermodel. We vinden dat irrigatie een grote impact heeft op extreme temperaturen, met een bijzonder sterk koelend effect tijdens de heetste dag van het jaar (gemiddeld −0,78 Kelvin over geïrrigeerd land, zie figuur).

Het uiterste snijden

Er zijn twee redenen waarom irrigatie een sterkere invloed uitoefent op extremen dan op het gemiddelde klimaat. Beginnen, boeren irrigeren vooral als het warm en droog is, dus uiteraard zullen de effecten tijdens deze perioden groter zijn. De tweede reden is subtieler:de regio's in de wereld waar mensen irrigeren, zijn typisch die waar temperatuurschommelingen erg gevoelig zijn voor de hoeveelheid water in de bodem. Deze regio's zijn noch droog, noch nat, maar ergens tussenin (zogenaamde "overgangs"-regio's). Door systematisch water aan de bodem toe te voegen door middel van irrigatie, worden deze regio's minder vatbaar voor de grillen van het klimaat.

Regionale opwarmingstrends maskeren?

Onze resultaten geven aan dat de impact van irrigatie op klimaatextremen veel meer uitgesproken is dan de invloed ervan op het gemiddelde klimaat. Dit is zeer relevant voor het begrijpen van het verleden en mogelijke toekomstige klimaateffecten van irrigatie, vooral omdat het meeste onderzoek tot nu toe zich alleen heeft gericht op de invloed op het gemiddelde klimaat. De sterke respons suggereert ook dat irrigatie de opwarmingstrends voor extreme temperaturen in sommige regio's van de wereld kan hebben gemaskeerd. De volgende stap voor het onderzoek bestaat er dus in na te gaan of irrigatie-geïnduceerde koeling de CO2-geïnduceerde opwarming compenseert.

De wereld water geven versus waterschaarste

Moeten we dan de hele wereld gaan irrigeren om de negatieve gevolgen van de opwarming van de aarde te verminderen? Hoewel dit idee vanuit klimaatperspectief aantrekkelijk klinkt, daar hebben we hoogstwaarschijnlijk niet genoeg water voor. In India, irrigatie is vooral nodig tijdens de hete en droge lentemaanden. In deze tijd van het jaar, rivieren worden gevoed door smeltwater uit de Himalaya en er is wat water beschikbaar voor irrigatie. Maar in de Middellandse Zee irrigatie is het meest nodig tijdens de hete zomermaanden, en dit is natuurlijk ook de tijd van het jaar waarin de rivieren bijna droogvallen. al vandaag, we hebben vijf keer meer water nodig voor irrigatie in de Middellandse Zee dan beschikbaar is uit rivieren (volgens onze simulaties).

Terwijl de Middellandse Zee steeds verder uitdroogt, we zullen in de toekomst nog minder water beschikbaar hebben. In een dergelijk scenario – waar we de huidige irrigatiesnelheden niet eens kunnen volhouden – kunnen we zelfs een versnelde opwarming zien.