De aarde onder onze voeten is meestal niet het eerste waar mensen aan denken als ze nadenken over de gevolgen van klimaatverandering. Echter, een studie door een door UC Riverside geleid team van onderzoekers voorspelt een klimaat-geïnduceerde vermindering van grote bodemporiën, die de waterkringloop kunnen intensiveren en tegen het einde van de 21e eeuw kunnen bijdragen tot meer plotselinge overstromingen en bodemerosie.

In een paper gepubliceerd op 5 september in Natuur , de wetenschappers bestudeerden de impact van klimaatverandering op macroporositeit - de hoeveelheid grote poriën in de bodem. macroporiën, die groter zijn dan 0,08 mm in diameter, laat water gemakkelijk in de omringende grond worden opgenomen, waar het kan worden gebruikt door planten, transport voedingsstoffen, en uiteindelijk zijn weg terug vinden in ondergrondse watervoerende lagen.

"Het is belangrijk om de reactie van macroporositeit op klimaatverandering te voorspellen vanwege zijn rol in de watercyclus, en uiteindelijk in waterschaarste, voedselveiligheid, menselijke gezondheid en verlies van biodiversiteit, " zei Daniël Hirmas, een universitair hoofddocent bij de afdeling Milieuwetenschappen en hoofdauteur van het onderzoek.

Met behulp van een grote database van bodems die gedurende 50 jaar zijn verzameld vanuit de hele continentale VS, gecombineerd met atmosferische gegevens van een netwerk van weerstations, de onderzoekers onderzochten veranderingen in macroporositeit over een regenval, temperatuur, en vochtigheidsgradiënt. Ze ontdekten dat macroporiën zich eerder ontwikkelden in drogere klimaten dan in vochtige klimaten, en dat klimaatgerelateerde veranderingen in macroporositeit plaatsvinden over kortere tijdschalen dan eerder werd gedacht.

De onderzoekers gebruikten vervolgens klimaatprojecties voor het einde van de 21e eeuw om te voorspellen dat een toenemende luchtvochtigheid tegen 2080-2100 de macroporositeit van de bodem in de meeste regio's van de VS zal verminderen (met uitzondering van de zuidelijke kustvlakte, die Alabama en Louisiana omvat).

De gevolgen kunnen zijn dat er minder water in de grond komt, meer oppervlakte-afvoer en erosie, en meer plotselinge overstromingen.

"Dit is de eerste studie die aantoont dat de ontwikkeling van macroporiën op korte termijn wordt beïnvloed door het klimaat en het versterkt de hypothese dat klimaatverandering waarschijnlijk de watercyclus zal intensiveren, " Hirmas zei. "Onze resultaten suggereren dat macroporositeit moet worden opgenomen in wereldwijde klimaatmodellen om de watercyclus beter te begrijpen, anticiperen op veranderingen, en voor te bereiden op de toekomst."

De titel van het artikel is "Klimaat-geïnduceerde veranderingen in de macroporositeit van de bodem op continentale schaal kunnen de waterkringloop versterken." Naast Hirmas, auteurs zijn onder meer Daniel Giménez van de Rutgers University; Attila Nemes van het Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO); Ruth Kerry van de Brigham Young University; en Nathaniel A. Brunsell en Cassandra J. Wilson van de Universiteit van Kansas. Het werk werd gefinancierd door het Amerikaanse landbouw- en voedselonderzoeksinitiatief (USDA-AFRI) en NIBIO.