De Sahara-woestijn is sinds 1920 met ongeveer 10 procent uitgebreid, volgens een nieuwe studie door wetenschappers van de Universiteit van Maryland. Het onderzoek is het eerste dat veranderingen op eeuwschaal in de grenzen van 's werelds grootste woestijn beoordeelt en suggereert dat andere woestijnen zich ook zouden kunnen uitbreiden. De studie werd op 29 maart online gepubliceerd, 2018, in de Tijdschrift voor Klimaat .

Woestijnen worden meestal gekenmerkt door een lage gemiddelde jaarlijkse regenval - meestal 100 millimeter (minder dan 4 inch) regen per jaar of minder. De onderzoekers analyseerden regenvalgegevens die van 1920 tot 2013 in heel Afrika waren geregistreerd en ontdekten dat de Sahara, die een groot deel van het noordelijke deel van het continent beslaat, in deze periode met 10 procent gegroeid als we kijken naar de jaarlijkse trends.

Toen de auteurs keken naar seizoenstrends over dezelfde periode, de meest opvallende uitbreiding van de Sahara vond plaats in de zomer, wat resulteerde in een toename van bijna 16 procent van het gemiddelde seizoensgebied van de woestijn gedurende de periode van 93 jaar die door het onderzoek wordt bestreken.

"Onze resultaten zijn specifiek voor de Sahara, maar ze hebben waarschijnlijk gevolgen voor de andere woestijnen van de wereld, " zei Sumant Nigam, een professor in atmosferische en oceanische wetenschappen aan de UMD en de senior auteur van de studie. Nigam heeft ook een gezamenlijke aanstelling in UMD's Earth System Science Interdisciplinair Centrum (ESSIC).

De onderzoeksresultaten suggereren dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering, evenals natuurlijke klimaatcycli zoals de Atlantische Multidecadale Oscillatie (AMO), veroorzaakte de uitbreiding van de woestijn. Het geografische expansiepatroon varieerde van seizoen tot seizoen, met de meest opvallende verschillen langs de noordelijke en zuidelijke grenzen van de Sahara.

"Woestijnen vormen zich over het algemeen in de subtropen vanwege de Hadley-circulatie, waardoor lucht stijgt op de evenaar en daalt in de subtropen, Nigam zei. "Klimaatverandering zal waarschijnlijk de Hadley-circulatie vergroten, waardoor de subtropische woestijnen noordwaarts oprukken. De zuidelijke kruip van de Sahara suggereert echter dat er ook andere mechanismen aan het werk zijn, inclusief klimaatcycli zoals de AMO."

De Sahara is 's werelds grootste warmweerwoestijn, ongeveer even groot als de aangrenzende Verenigde Staten. (Het Arctische bekken en het Antarctische continent - die elk ongeveer twee keer zo groot zijn als de Sahara - kwalificeren ook als woestijnen vanwege hun lage neerslag.) Zoals alle woestijnen, de grenzen van de Sahara fluctueren met de seizoenen, uitzetten in de droge winter en krimpen tijdens de nattere zomer.

De zuidelijke grens van de Sahara grenst aan de Sahel, de semi-aride overgangszone die ligt tussen de Sahara en de vruchtbare savannes verder naar het zuiden. De Sahara breidt zich uit naarmate de Sahel zich terugtrekt, verstoring van de kwetsbare graslandecosystemen en menselijke samenlevingen in de regio. Tsjaadmeer, die zich in het centrum van deze klimatologisch conflicterende overgangszone bevindt, dient als een klokkenluider voor veranderende omstandigheden in de Sahel.

"Het Tsjaadbekken valt in het gebied waar de Sahara naar het zuiden is gekropen. En het meer droogt uit, Nigam legde uit. "Het is een zeer zichtbare voetafdruk van verminderde regenval, niet alleen plaatselijk, maar in de hele regio. Het is een integrator van afnemende wateraanvoer in het uitgestrekte Tsjaad-bekken."

Een aantal bekende klimaatcycli kan de regenval in de Sahara en de Sahel beïnvloeden. de AMO, waarin temperaturen over een groot deel van de noordelijke Atlantische Oceaan schommelen tussen warme en koude fasen in een cyclus van 50 tot 70 jaar, is een voorbeeld. Warme fasen van de AMO zijn gekoppeld aan meer regenval in de Sahel, terwijl het tegenovergestelde geldt voor de koude fase. Bijvoorbeeld, de opmerkelijke droging van de Sahel van de jaren 1950 tot de jaren 1980 is toegeschreven aan een dergelijke koude fase. De Pacific Decadale Oscillatie (BOB), gekenmerkt door temperatuurschommelingen in de noordelijke Stille Oceaan op een schaal van 40 tot 60 jaar, speelt ook een rol.

Om de effecten van door de mens veroorzaakte klimaatverandering te onderscheiden, de onderzoekers gebruikten statistische methoden om de effecten van de AMO en PDO op de neerslagvariabiliteit in de periode van 1920 tot 2013 weg te nemen. De onderzoekers concludeerden dat deze natuurlijke klimaatcycli goed waren voor ongeveer tweederde van de totale waargenomen expansie van de Sahara. Het resterende een derde kan worden toegeschreven aan klimaatverandering, maar de auteurs merken op dat er langere klimaatrecords nodig zijn die zich over verschillende klimaatcycli uitstrekken om tot meer definitieve conclusies te komen.

"Veel eerdere studies hebben trends in regenval in de Sahara en de Sahel gedocumenteerd. Maar ons artikel is uniek, in dat we deze trends gebruiken om veranderingen in de woestijn uitgestrektheid op de tijdschaal van de eeuw af te leiden, " zei Natalie Thomas, een afgestudeerde student in atmosferische en oceanische wetenschappen aan de UMD en hoofdauteur van het onderzoekspaper.

De resultaten van het onderzoek hebben verstrekkende gevolgen voor de toekomst van de Sahara, evenals andere subtropische woestijnen over de hele wereld. Terwijl de wereldbevolking blijft groeien, een vermindering van bouwland met voldoende regenval om gewassen te ondersteunen, zou verwoestende gevolgen kunnen hebben.

"De trends in Afrika van hete zomers die heter worden en regenseizoenen die uitdrogen, houden verband met factoren zoals toenemende broeikasgassen en aerosolen in de atmosfeer, " zei Ming Cai, een programmadirecteur in de afdeling Atmospheric and Geospace Sciences van de National Science Foundation, die het onderzoek financierde. "Deze trends hebben ook een verwoestend effect op het leven van Afrikaanse mensen, die afhankelijk zijn van op landbouw gebaseerde economieën."

Thomas en Nigam zijn gericht op het leren van meer over de drijfveren achter woestijnuitbreiding in de Sahara en daarbuiten.

"Met dit onderzoek onze prioriteit was het documenteren van de langetermijntrends in regenval en temperatuur in de Sahara. Onze volgende stap zal zijn om te kijken naar wat deze trends drijft, voor de Sahara en elders, Thomas legde uit. "We zijn al begonnen met het bekijken van seizoensgebonden temperatuurtrends in Noord-Amerika, bijvoorbeeld. Hier, de winters worden warmer, maar de zomers zijn ongeveer hetzelfde. In Afrika, het is het tegenovergestelde:de winters houden stand, maar de zomers worden warmer. Dus de spanningen in Afrika zijn al heviger."

Het onderzoeksrapport, "20e-eeuwse klimaatverandering in Afrika:seizoensgebonden hydroklimaattrends en uitbreiding van de Sahara, "Natalie Thomas en Sumant Nigam, werd online gepubliceerd op 29 maart, 2018, in de Tijdschrift voor Klimaat .