Ecosystemen zijn in toenemende mate onderhevig aan de stress van zware droogte door de opwarming van de aarde. Om de effecten ervan te kwantificeren, een droogte-index die de reactie van vegetatie op droogte-evolutie gevoelig kan weergeven, is nodig op een biologische tijdschaal. Het verschil tussen werkelijke en potentiële verdamping, technisch een gestandaardiseerde evapotranspiration deficit droogte index (SEDI) genoemd, kan de biologische veranderingen van ecosystemen gevoeliger vastleggen als reactie op de dynamiek van droogte-intensiteit, vergeleken met indexen op basis van neerslag en temperatuur.

Prof. Zhuguo Ma, Directeur van het Key Laboratory of Regional Climate-Environment for Temperate East Asia aan het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Wetenschapsacademie, en zijn team, hebben hun bevindingen gepubliceerd in Vooruitgang van atmosferische wetenschappen .

"In termen van de rol die het verdampingstekort speelt bij het verbinden van klimaat- en ecosysteemprocessen, SEDI heeft het potentieel om de effecten van droogte op ecologische processen te benadrukken, " zegt Associate Prof. Mingxing Li, corresponderende auteur van de studie.

"Werkelijk, verschillende studies hebben verdampingstekorten gebruikt in droogtestudies. Echter, hun potentieel bij het afbakenen van vegetatiereacties op klimaatschommelingen en zware droogtes is nog niet specifiek beoordeeld, in tegenstelling tot de evaluatie van hun detectievermogen, " zegt hij. "Het doel van deze studie was, op basis van het gestandaardiseerde verdampingstekort, om een ​​droogte-index te definiëren en de effectiviteit ervan te beoordelen bij het benadrukken van vegetatiereacties op droogte-evolutie."

Het team definieerde een droogte-index op basis van het verschil tussen werkelijke en potentiële verdamping van zowel observatie- als heranalysegegevens, en bepaalden de classificaties volgens een percentielbenadering. De prestatie van SEDI naast drie veelgebruikte droogte-indexen (scPDSI, SPI, en SPEI) en bodemvocht onderzocht.

"Onze studie toont aan dat SEDI redelijkerwijs droogtes en klimatologische droge en natte overgangen kan detecteren, vooral op de maandelijkse schaal, en kan klimaattrends op lange termijn regenereren. Bovendien, SEDI is praktischer dan indexen van neerslag en temperatuur bij het benadrukken van biologische effecten in klimaatdroogten. Dat komt vooral omdat er bij SEDI sprake is van water- en energieprocessen die zowel door de vegetatie kunnen worden beïnvloed, " legt Dr. Xia Zhang uit, hoofdauteur van de studie.

"In de toekomst, we zijn van plan ons te concentreren op het potentieel van het kwantificeren van de relaties van ecologische processen met droge en natte veranderingen en het gebruik in projecties van regionale ecologische omgevingen met klimaatverandering, " voegt de PI van het team toe, Prof. Ma.