Toekomstige klimaatverandering zal leiden tot een regionaal ongelijkmatige verschuiving van de tropische regengordel - een smalle band van zware neerslag nabij de evenaar - volgens onderzoekers van de Universiteit van Californië, Irvine en andere instellingen. Deze ontwikkeling kan de voedselzekerheid van miljarden mensen bedreigen.

In een onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , het interdisciplinaire team van milieu-ingenieurs, Aardsysteemwetenschappers en data science-experts benadrukten dat niet alle delen van de tropen in gelijke mate zullen worden getroffen. Bijvoorbeeld, de regengordel zal naar het noorden bewegen in delen van het oostelijk halfrond, maar zal naar het zuiden bewegen in gebieden op het westelijk halfrond.

Volgens de studie, een noordwaartse verschuiving van de tropische regengordel over Oost-Afrika en de Indische Oceaan zal leiden tot toekomstige toename van droogtestress in Zuidoost-Afrika en Madagaskar, naast de intensivering van de overstromingen in Zuid-India. Een zuidelijke kruip van de regengordel over de oostelijke Stille Oceaan en de Atlantische Oceaan zal leiden tot grotere droogtestress in Midden-Amerika.

"Ons werk laat zien dat klimaatverandering ervoor zal zorgen dat de positie van de tropische regengordel van de aarde in tegengestelde richtingen beweegt in twee longitudinale sectoren die bijna twee derde van de wereld beslaan, een proces dat trapsgewijze effecten zal hebben op de beschikbaarheid van water en voedselproductie over de hele wereld, " zei hoofdauteur Antonios Mamalakis, die onlangs een Ph.D. in civiele en milieutechniek aan de Henry Samueli School of Engineering aan de UCI en is momenteel een postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Atmosferische Wetenschappen aan de Colorado State University.

Het team maakte de beoordeling door computersimulaties van 27 ultramoderne klimaatmodellen te onderzoeken en de reactie van de tropische regengordel te meten op een toekomstscenario waarin de uitstoot van broeikasgassen tot het einde van de huidige eeuw blijft stijgen.

Mamalakis zei dat de ingrijpende verschuiving die in zijn werk werd ontdekt, vermomd was in eerdere modelstudies die een wereldwijd gemiddelde opleverden van de invloed van klimaatverandering op de tropische regengordel. Alleen door de respons in de zones van het oostelijk en westelijk halfrond te isoleren, was zijn team in staat om de drastische veranderingen die in de komende decennia zullen komen te benadrukken.

Co-auteur James Randerson, UCI's Ralph J. &Carol M. Cicerone leerstoel in Earth System Science, legde uit dat klimaatverandering ervoor zorgt dat de atmosfeer in verschillende hoeveelheden opwarmt boven Azië en de Noord-Atlantische Oceaan.

"In Azië, verwachte vermindering van de uitstoot van aerosolen, het smelten van gletsjers in de Himalaya en het verlies van sneeuw in de noordelijke gebieden als gevolg van klimaatverandering zullen ervoor zorgen dat de atmosfeer sneller opwarmt dan in andere regio's, " zei hij. "We weten dat de regenband naar deze verwarming verschuift, en dat de noordwaartse beweging op het oostelijk halfrond in overeenstemming is met deze verwachte effecten van klimaatverandering."

Hij voegde eraan toe dat de verzwakking van de stroom van de Golfstroom en de vorming van diep water in de Noord-Atlantische Oceaan waarschijnlijk het tegenovergestelde effect zal hebben, veroorzaakt een zuidwaartse verschuiving in de tropische regengordel over het westelijk halfrond.

"De complexiteit van het aardse systeem is ontmoedigend, met afhankelijkheden en feedbackloops over vele processen en schalen, " zei corresponderende auteur Efi Foufoula-Georgiou, UCI Distinguished Professor of Civil &Environmental Engineering en de Henry Samueli Endowed Chair in Engineering. "Deze studie combineert de technische benadering van systeemdenken met data-analyse en klimaatwetenschap om subtiele en voorheen niet-herkende manifestaties van het broeikaseffect op regionale neerslagdynamiek en extremen te onthullen."

Foufoula-Georgiou zei dat een volgende stap is om die veranderingen te vertalen naar effecten op de grond, op het gebied van overstromingen, droogte, infrastructuur en ecosysteemverandering om aanpassing te begeleiden, beleid en beheer.