De hoeveelheid en de locatie van het beschikbare terrestrische water verandert wereldwijd. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van ETH Zürich heeft nu voor het eerst bewezen dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering verantwoordelijk is voor de veranderingen die worden waargenomen in het beschikbare terrestrische water.

Water is de levensader van ecosystemen en een van de belangrijkste natuurlijke hulpbronnen voor de mens. Maar beschikbaar terrestrisch water - dat wil zeggen, de hoeveelheid water die overblijft na verdamping van neerslag - is niet alleen ongelijk verdeeld over de planeet, het verandert ook in de loop van de tijd. Waarnemingen laten zien dat de beschikbare hoeveelheid water in sommige delen van de wereld al enkele decennia daalt. Een voorbeeld is Zuid-Europa, waar de droogte toeneemt. Maar in andere gebieden vertoont de watervoorziening een stijgende lijn.

De oorzaken van deze verandering in waterbeschikbaarheid stellen een dringende vraag - en niet alleen voor die landen die te kampen hebben met acute watertekorten. Is antropogene klimaatverandering de schuld, of zijn het gewoon willekeurige fluctuaties in het klimaatsysteem? Daten, er is geen definitief antwoord op mondiaal niveau.

Wereldwaterdynamiek over 112 jaar

Het is wetenschappelijk onbetwistbaar dat verhoogde atmosferische concentraties van CO ₂ op verschillende manieren de complexe mondiale waterkringloop beïnvloeden. Maar tot nu toe was het onmogelijk om een ​​direct effect van de opwarming van de aarde op de beschikbare terrestrische watervoorraden in de afgelopen decennia te bewijzen. De historische observatiereeks, soms te kort en kwalitatief onvoldoende, maakte het niet mogelijk om natuurlijke klimaatvariabiliteit uit te sluiten als de oorzaak van de waargenomen veranderingen.

Nutsvoorzieningen, een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Sonia Seneviratne, ETH Hoogleraar Land-Klimaat Dynamica, heeft dit bewezen. Zoals de wetenschappers rapporteren in de huidige editie van Natuur Geowetenschappen , ze reconstrueerden de wereldwijde beschikbaarheid van water in de droogste maand van jaren tussen 1902 en 2014 met behulp van klimaatmodellen en nieuwe op waarnemingen gebaseerde gegevens.

Om te bepalen hoe de waterbeschikbaarheid in de loop van de tijd is veranderd, de onderzoekers vergeleken de gereconstrueerde watervoorraden van de jaren 1985 tot 2014 met die van de eerste helft van de 20e eeuw. Zo brachten ze een globaal patroon van veranderingen in het beschikbare water in de afgelopen drie decennia in kaart. In dit patroon, vonden de onderzoekers de vingerafdruk van klimaatverandering.

Klimaatsignaal gedetecteerd door simulatie

"We waren in staat om aan te tonen dat dit wereldwijde patroon van waargenomen veranderingen consistent is met de effecten van door de mens veroorzaakte klimaatverandering en dat het hoogst onwaarschijnlijk is dat het het product is van natuurlijke fluctuaties, " zegt Ryan Padrón, een postdoc in de groep van Seneviratne en hoofdauteur van de studie.

Het effect van klimaatverandering is niet direct in een waarnemingsreeks te bewijzen. Om zijn rol te verifiëren, het team gebruikte de zogenaamde attributiemethode. Het gaat om een ​​vergelijking van waarnemingsreeksen met simulaties van klimaatmodellen die zowel met als zonder door de mens veroorzaakte CO . zijn berekend ₂ uitstoot. "Als de modelsimulaties met menselijke invloed maar overeenkomen met het patroon van waargenomen veranderingen, zoals hier het geval is, kunnen we concluderen dat een reactie op klimaatverandering verifieerbaar is in de waarnemingen, " legt Padron uit.

Droge droge seizoenen in extratropische gebieden

Seneviratne voegt toe:"Onze studie is de eerste die op mondiaal niveau het verband legt tussen de beschikbaarheid van water tijdens droge seizoenen, die zo belangrijk is voor de samenleving en ecosystemen, en door de mens veroorzaakte klimaatverandering. De resultaten laten ook een tendens zien naar grotere droogte op de noordelijke middelste breedtegraden, waaronder:bijvoorbeeld, Zwitserland, waar de omstandigheden in de zomermaanden droger zijn geworden."

In het algemeen, de gereconstrueerde gegevens over de beschikbaarheid van water wijzen op intensere droge seizoenen op extratropische breedtegraden. Getroffen regio's zijn onder meer Europa, westelijk Noord-Amerika, Noord-Azië, zuidelijk Zuid-Amerika, Australië, en Oost-Afrika. De onderzoekers merken op dat de verhoogde intensiteit van droge seizoenen over het algemeen wordt veroorzaakt door grotere verdamping (door hogere temperaturen en straling) in plaats van verminderde neerslag.

Maar er zijn ook regio's waar de hoeveelheid beschikbaar water in droge seizoenen is toegenomen, inclusief het binnenland van China, Zuidoost-Azië en de Sahelregio.