Een druppel regenwater die op een cassaveveld in Oeganda valt, volgt een ander pad dan een druppel die 500 mijl naar het oosten valt in Somalië. Weten waar de regen nu vandaan komt, en waar het vandaan zou kunnen komen in toekomstige klimaatscenario's, is belangrijk voor de miljoenen mensen die afhankelijk zijn van zelfvoorzienende landbouw om te overleven.

Onderzoek van de Washington University in St. Louis biedt een nieuwe tool om de regenwaterrace te volgen. Een studie gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven stelt een nieuwe manier voor om signalen in watermoleculen te gebruiken om de atmosferische processen te decoderen die gepaard gaan met veranderende tropische weers- en klimaatpatronen.

"De tropische waterkringloop is meer dan alleen neerslag, " zei Bronwen Konecky, universitair docent aard- en planeetwetenschappen in Arts &Sciences. "Neerslag is een zeer complex aspect van weer en klimaat. Tropische regenval was anders in vroegere klimaatstaten, en we verwachten dat dit in de toekomst zal veranderen. Maar we begrijpen nog steeds niet helemaal hoe bepaalde klimaatomstandigheden zich vertalen in regenvaleffecten op lokale schaal."

Konecky's werk is gebaseerd op verschillen op atomaire schaal in de massa van de waterstof en zuurstof waaruit watermoleculen bestaan ​​als een soort aanhoudende vingerafdruk die vastlegt waar water is gereisd en wat ermee is gebeurd zelfs voordat het als regen viel.

Klimaatonderzoekers over de hele wereld gebruiken hetzelfde type isotopengegevens om water te onderzoeken. Ze vertrouwen op moderne regenvalmonitoring en geologische reconstructies die hen helpen om de hoeveelheid en eigenschappen van regen die in het verleden is gevallen, in te schatten.

Maar aangezien laboratorium- en satellietgebaseerde methoden voor het meten van waterisotopen de afgelopen jaren zijn verbeterd, Konecky en anderen merkten op dat de vuistregels waarop ze hadden vertrouwd om de neerslag van geologische proxy's te schatten, niet adequaat beschrijven wat er in de tropen gebeurt.

Konecky's nieuwe paper helpt het verhaal opnieuw vorm te geven. Haar nr. 1 les uit het ontleden van de gegevens in tientallen eerdere klimaatonderzoeken? Locatie is belangrijk.

"Verschillende vochtbronnen hebben zeer verschillende seizoensinvloeden en zeer verschillende tijdschalen van variabiliteit, Konecky zei. "Als we nadenken over hoe deze componenten van regenval variëren in termen van weer, zelfs alleen op jaarbasis - of hoe ze zullen veranderen op basis van het broeikaseffect - het hangt allemaal af van waar het water vandaan komt."

"Waar het water vandaan komt blijkt een belangrijk onderdeel te zijn van het isotopenverhaal dat we kunnen lezen bij tropische regenval, " ze zei.

Van haar kant, Konecky heeft onlangs verschillende projecten opgezet om waterisotoopvariaties te meten op slecht bestudeerde locaties in Afrika, Zuidoost-Azië en de tropische Stille Oceaan.

Vorig jaar, ze startte een nieuw project met betrekking tot de variabiliteit van regenval in Oeganda.

Meer dan 80 procent van de bevolking in Oeganda leeft op het platteland en is afhankelijk van zelfvoorzienende landbouw, volgens schattingen van lokale hulporganisaties.

"Wat ik nu met mijn onderzoek doe, is eropuit gaan en het regenwater daadwerkelijk verzamelen, zodat we klimaat- en weerprocessen kunnen interpreteren uit de isotopensignalen, ' zei Koneky.

Op vijf locaties in het westen van Oeganda zijn regenwatercollectoren geïnstalleerd, op maat gemaakt in het laboratorium van Konecky aan de Washington University.

Konecky analyseert de isotopen in het water dat ze verzamelt om erachter te komen waar deze regenval vandaan komt. Veel van wat er op Oost-Afrika regent, komt uit de Indische Oceaan, de dichtstbijzijnde grote watermassa. Echter, een onbekende maar waarschijnlijk aanzienlijke hoeveelheid regenwater komt helemaal uit de Atlantische Oceaan. Het beweegt over het continentale binnenland en wordt gerecycled door de regenwouden van Congo voordat het wordt afgezet in Oeganda.

Konecky werkt met medewerkers die gespecialiseerd zijn in fysieke en menselijke geografie. Het project wordt ondersteund door de National Science Foundation.

Een voortdurende uitdaging:bavianen buiten de regenopvang houden.

"Ze houden van alles wat glanzend is, ' zei Konecky.