De wereldwijde verdamping van meren zal tegen het einde van de eeuw met 16 procent toenemen als gevolg van klimaatverandering, een nieuwe Yale-studie vindt. Maar de specifieke mechanismen die dat fenomeen zullen aansturen, zijn niet helemaal wat wetenschappers verwachtten.

Hoewel algemeen wordt aangenomen dat de verdamping van meren voornamelijk wordt geregeld door inkomende zonnestraling, de onderzoekers gebruikten modelleringstools om aan te tonen dat andere factoren - van kortere ijsperioden tot een "herschikking" van warmte-energie aan het oppervlak van het meer - het verlies van meerwater in de atmosfeer versnellen.

In de praktijk zal deze versnelde verdamping in de komende decennia, onder andere resultaten, sterkere neerslaggebeurtenissen veroorzaken, zeggen onderzoekers.

Volgens deze bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen , het begrijpen van deze complexe dynamiek zal van cruciaal belang zijn als wetenschappers de toekomstige hydrologische reactie op klimaatverandering nauwkeurig willen voorspellen.

"Normaal richten we ons op de 'top-down' manieren waarop het bovenste deel van de atmosfeer feedback veroorzaakt die de opwarming verbetert, " zei Xuhui Lee, een professor meteorologie aan de Yale School of Forestry &Environmental Studies en senior auteur van het artikel. "Maar als we nauwkeurige voorspellingen willen doen van de hydrologische veranderingen, moeten we begrijpen wat er op de bodem van de atmosfeer gebeurt, inclusief wat er aan de oppervlakte van meren gebeurt. Omdat die veranderingen de hydrologische reactie op klimaatverandering aandrijven."

Volgens Leen, hetzelfde mechanisme is van toepassing op oceaanverdamping, de belangrijkste bron van water voor het ondersteunen van wereldwijde verdamping.

De hoofdauteur van het artikel is Wei Wang van het Yale-NUIST Center on Atmospheric Environment, die gezamenlijk wordt gefinancierd door Yale University en Nanjing University of Information Science and Technology.

Ongeveer 85 procent van de 250, 000 meren bevinden zich op middelhoge tot hoge breedtegraden, waar het water een deel van het jaar bevroren blijft. Maar als de mondiale temperatuur stijgt, zullen veel van deze meren later in de winter bevriezen en eerder in de lente ontdooien. Deze verkorte ijsperiode zorgt voor een hogere absorptie van zonnewarmte omdat het open water, die donkerder is dan ijs, heeft een lager albedo. (Lichte kleuren reflecteren meer zonlicht terug in de ruimte dan donkere kleuren.)

Opwarmende temperaturen zullen ook leiden tot een toename van de energie die nodig is om het verdampingsproces te ondersteunen - wat in wezen de manier verandert waarop energie wordt toegewezen. De aanpassing van de oppervlaktetemperatuur van het meer aan deze veranderingen in de energietoewijzing weerspiegelt een terugkoppelingseffect dat de verdamping verder kan verbeteren.

Op lage hoogten zullen meren langzamer opwarmen dan de lucht naarmate het klimaat warmer wordt, wat leidt tot een lagere mate van stralingsverlies dat, beurtelings, zorgt ervoor dat er meer energie beschikbaar is voor verdamping. Anderzijds, op grote hoogte zullen meren sneller opwarmen dan lucht, die resulteren in een hoger verlies aan oppervlaktestraling.

Een meersimulatormodel gebruiken om de interacties tussen het meer en de atmosfeer voor alle grote meren ter wereld te evalueren, van 2005 tot 2100, de onderzoekers ontdekten dat ongeveer de helft van de veranderingen in verdamping te wijten was aan veranderingen in de toewijzing van oppervlakte-energie en kortere ijsperioden.

Een andere kritische factor op regionaal niveau zijn veranderingen in het smelten van sneeuw. In koude en poolgebieden, bijvoorbeeld, verminderde smelting van de sneeuw is de op een na grootste bijdrage aan de toename van de verdamping van meren.

Deze hydrologische reacties op klimaatverandering zullen ingrijpende gevolgen hebben in regio's met veel meren, sterkere neerslaggebeurtenissen creëren naarmate meer water in de atmosfeer verdampt (wat omhoog gaat, ten slotte, moet naar beneden).

Voor drogere regio's kunnen deze verschuivingen ook uitdagingen opleveren voor het beheer van zoetwaterbronnen, zei Lee. Om managementbeslissingen op lange termijn te nemen, bijvoorbeeld, men moet begrijpen hoeveel water er in een meer zal blijven; als die voorspelbaarheid wordt verminderd, kan het moeilijker worden om plannen te maken voor drinkwater en landbouwbehoeften.

"In droge klimaten, de verhoogde verdampingssnelheid kan zelfs nog hoger zijn, " zei hij. "Dus in sommige lokale regio's zou de vraag hoe je water kunt besparen een steeds belangrijker vraag kunnen worden."