Hoewel water kostbaar is, levensondersteunende hulpbron, te weinig of te veel kan problemen opleveren.

Water beweegt rond de planeet, hetzij in de grond of door de lucht, in een goed georkestreerde cyclus, een die UConn universitair hoofddocent bij de afdeling Natuurlijke Hulpbronnen en Milieu Richard Anyah probeert beter te begrijpen.

Zijn onderzoek, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving , met collega's van Cardiff University (VK) en Curtin University (Australië), gericht op hoe variaties in het klimaat de cyclus van water en de opslag ervan in Sub-Sahara kunnen beïnvloeden, en vooral Zuid, Afrika.

Inzicht in variaties in de beweging van water door de cyclus, vooral in tijden van extreme weersomstandigheden zoals overstromingen en droogte in de regio, is van levensbelang omdat water een steeds belangrijker onderwerp wordt.

"De voormalige secretaris-generaal van de Verenigde Naties, Boutros Boutros-Ghali voorspelde dat de volgende grootste oorlog in Afrika waarschijnlijk zal worden veroorzaakt door water, ' merkt Anyah op.

Het vermogen om klimaatextremen en hun impact op de beschikbaarheid van water te voorspellen, hij zegt, is essentieel voor het implementeren van waterbeheerstrategieën die tot betere resultaten zullen leiden.

De onderzoekers keken naar vijf klimaatindexen, die periodieke patronen in temperatuur of neerslag hebben die verreikende effecten kunnen hebben op wereldwijde klimaatpatronen. Ze onderzochten de indexen over een periode van 16 jaar en vergeleken de gegevens met de hoeveelheid opgeslagen grondwater over dezelfde periode. Hoewel eerdere studies de indexen afzonderlijk hadden bekeken, de onderzoekers hoopten te bekijken hoe combinaties van de indexen de regio en hun mogelijke effecten op de totale hoeveelheden opgeslagen grondwater beïnvloedden.

Om het grondwater te meten, de onderzoekers gebruikten gegevens van de satelliet Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), die variaties in het zwaartekrachtveld van de aarde meet.

"De zwaartekracht is als een puls die reageert op de hoeveelheid water in een gebied, ' legt Anya uit.

Door de GRACE-satelliet te gebruiken om ondergrondse waterreserves te meten, konden de onderzoekers gegevens verzamelen uit gebieden waar ze normaal geen toegang toe hebben. Congo is een voorbeeld waar conflicten het voor onderzoekers moeilijk of gevaarlijk maken om op een andere manier gegevens te verzamelen.

Om te begrijpen hoe een klimaatindex zoals El Niño, die begint boven de Stille Oceaan, effect kan hebben op de waterberging in Afrika, het is belangrijk om te erkennen wat mondiale klimaat-televerbinding wordt genoemd. Dit, Anya legt uit, kan worden gezien als een lopende band:"Een storm of een hittegolf kan uw regio verlaten, maar het gaat nog steeds ergens anders heen."

Soms bewegen deze klimaatindexen achter elkaar op de band, en soms bewegen ze in fase, of samen. Indien, bijvoorbeeld, de omstandigheden om vocht en temperatuur te verhogen samenvloeien, ze kunnen uitmonden in het perfecte scenario voor overstromingen.

Dit is precies wat Anyah en het team vonden kan gebeuren, het creëren van uitzonderlijk grote overstromingen in Oost-Afrika wanneer El Niño overeenkomt met een andere index, de Indische Oceaan Dipole.

Behalve kijken of deze 'triggers' bestonden, de onderzoekers wilden ook de vertragingstijd weten, of hoe lang het duurt voordat de triggers effect hebben op de totale wateropslag in Afrika.

"Als we een grote verandering zien in de Stille Oceaan, zes tot twaalf maanden later worden sommige delen van Zuid-Afrika meestal droger en sommige delen van Oost-Afrika natter. Dit bepaalt echt hoe het oppervlaktewater wordt aangevuld, " zegt Anyah. Dit is een belangrijke relatie, aangezien veel van de getroffen gebieden stroomgebieden zijn die naar de Nijl en andere rivieren leiden.

De afstemming van klimaatindexen heeft ook periodiciteit, wat betekent dat de omstandigheden tot op zekere hoogte kunnen worden voorspeld. "Over een langere periode we kunnen handtekeningen zien in hoe grondwater wordt aangevuld, " hij voegt toe.

Een andere relatie die ze zagen was toen El Niño gecombineerd werd met een andere index, de Madden-Julian Oscillation genaamd, om de totale wateropslag boven de Sahel en het Congobekken te verminderen, met een geschatte vertraging van ongeveer zes tot acht maanden.

De onderzoekers vonden deze en andere unieke relaties tussen andere regio's van het continent beïnvloed door bepaalde klimaatindexen. Ze merken op dat hoewel klimatologie zeer complexe processen omvat, de sterke relaties die ze vonden, bieden inzicht in de totale waterbergingsresultaten in sommige gebieden als klimaatpatronen van bepaalde indexen domineren.

Dit biedt op zijn beurt de mogelijkheid om waterbeheerstrategieën te implementeren, zoals het aanboren van grondwater wanneer een bepaalde klimaatindex suggereert dat een droogte zal aanhouden.

"In tegenstelling tot Indië, bijvoorbeeld, die zijn grondwater heeft overgeëxploiteerd door irrigatie, de meeste delen van Afrika zijn voor de landbouw afhankelijk van regenval, "Anyah zegt, "en ze hebben hun grondwatervoorraden nog niet volledig aangeboord om de voedselproductie door irrigatie te stimuleren."

In het geval van een waternood, hij voegt toe, niet-gouvernementele organisaties moeten bereid zijn te reageren, en dat kunnen ze niet meteen. Onderzoek als dit helpt wereldwijde klimaatvoorspellingscentra om vroegtijdige waarschuwingen op te stellen of adviezen te geven met voldoende tijd om zich voor te bereiden, terwijl het ook inzicht geeft in de invloed van het klimaat op de waterkringloop.