Terwijl de planeet opwarmt, wetenschappers verwachten dat de sneeuwlaag in de bergen eerder in het jaar geleidelijk zal smelten. Echter, waarnemingen in de VS laten zien dat naarmate de temperatuur stijgt, Het smelten van sneeuw is in sommige regio's relatief onaangetast, terwijl andere een maand eerder in het jaar kunnen smelten.

Deze discrepantie in de timing van het verdwijnen van de sneeuwlaag - de datum in de lente waarop alle wintersneeuw is gesmolten - is de focus van nieuw onderzoek door wetenschappers van Scripps Institution of Oceanography aan de University of California San Diego.

In een nieuwe studie gepubliceerd op 1 maart in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , Scripps Oceanografie klimaatwetenschappers Amato Evan en Ian Eisenman identificeren regionale variaties in het smelten van sneeuwlagen naarmate de temperatuur stijgt, en ze presenteren een theorie die verklaart welke bergsneeuwpakketten wereldwijd het meeste 'risico' lopen door klimaatverandering. De studie werd gefinancierd door NOAA's Climate Program Office.

Kijkend naar bijna vier decennia aan waarnemingen in de westelijke VS, de onderzoekers ontdekten dat als de temperatuur stijgt, de timing van het verdwijnen van sneeuwlagen verandert het snelst in kustgebieden en het zuiden, met kleinere veranderingen in het noordelijke binnenland. Dit betekent dat sneeuw in de Sierra Nevadas, de watervallen, en de bergen van Zuid-Arizona zijn veel kwetsbaarder voor stijgende temperaturen dan sneeuwlagen die te vinden zijn in plaatsen zoals de Rockies of de bergen van Utah.

De wetenschappers gebruikten deze historische waarnemingen om een ​​nieuw model te creëren om te begrijpen waarom de timing van het verdwijnen van sneeuwlagen sterk verschilt tussen berggebieden. Ze theoretiseren dat veranderingen in de hoeveelheid tijd dat sneeuw zich kan ophopen en de hoeveelheid tijd dat het oppervlak gedurende het jaar bedekt is met sneeuw, de kritieke redenen zijn waarom sommige regio's kwetsbaarder zijn voor het smelten van sneeuw dan andere.

"De opwarming van de aarde heeft niet overal hetzelfde effect. Naarmate je dichter bij de oceaan of verder naar het zuiden in de VS komt, het sneeuwdek is kwetsbaarder, of meer risico lopen, door stijgende temperatuur, overwegende dat in het binnenland van het continent de sneeuwlaag lijkt veel ondoordringbaarder, of bestand tegen stijgende temperaturen, " zei Evan, hoofdauteur van de studie. "Onze theorie vertelt ons waarom dat gebeurt, en het laat in feite zien dat de lente veel eerder in het jaar komt als je in Oregon bent, Californië, Washington, en naar het zuiden, maar niet als je in Colorado of Utah bent."

Door deze theorie wereldwijd toe te passen, de onderzoekers ontdekten dat toenemende temperaturen de timing van het smelten van sneeuwlagen het meest prominent in het noordpoolgebied zouden beïnvloeden, de Alpen van Europa, en de zuidelijke regio van Zuid-Amerika, met veel kleinere veranderingen in de noordelijke binnenlanden van Europa en Azië, inclusief de centrale regio van Rusland.

Om het model te bedenken dat tot deze bevindingen heeft geleid, Evan en Eisenman analyseerden dagelijkse snowpack-metingen van bijna 400 locaties in de westelijke VS die worden beheerd door het Natural Resources Conservation Service Snowpack Telemetry (SNOTEL) -netwerk. Ze keken elk jaar naar SNOTEL-gegevens van 1982 tot 2018 en concentreerden zich op veranderingen in de datum van verdwijning van sneeuw in de lente. Ze onderzochten ook gegevens van de Noord-Amerikaanse regionale heranalyse (NARR) die de dagelijkse gemiddelde luchttemperatuur en neerslag aan de oppervlakte over dezelfde jaren voor elk van deze stations liet zien.

Met behulp van een benadering gebaseerd op natuurkunde en wiskunde, het model simuleert de timing van de accumulatie van sneeuw en het smelten van sneeuw als functie van de temperatuur. De wetenschappers konden het model vervolgens gebruiken om de belangrijkste factor op te lossen die de verschillen in opwarming van de sneeuw veroorzaakte:tijd. specifiek, ze keken naar de tijd dat sneeuw zich kan ophopen en de tijd dat het oppervlak bedekt is met sneeuw.

"Ik was opgewonden door de eenvoud van de uitleg waar we uiteindelijk op uitkwamen, " zei Eisenman. "Ons theoretische model biedt een mechanisme om te verklaren waarom de waargenomen sneeuwsmeltdata op sommige locaties zoveel meer veranderen dan op andere, en het voorspelt ook hoe de datums van het smelten van sneeuw in de toekomst zullen veranderen bij verdere opwarming."

Het model laat zien dat regio's met zeer grote temperatuurschommelingen tussen winter en zomer minder gevoelig zijn voor opwarming dan regio's waar de temperatuurverandering van winter naar zomer kleiner is. Het model laat ook zien dat regio's waar de jaargemiddelde temperatuur het dichtst bij 0°C ligt, minder vatbaar zijn voor vroegtijdig smelten. De meest gevoelige regio's zijn die waar de verschillen tussen winter- en zomertemperaturen klein zijn, en waar de gemiddelde temperatuur ofwel ver boven, of zelfs ver onder 0?C.

Bijvoorbeeld, in een berggebied in het binnenland van de VS, zoals de Colorado Rockies, waar de temperatuur ongeveer een half jaar onder 0°C zakt, een stijging van 1°C kan leiden tot een snellere smelting van een paar dagen - geen enorm verschil.

Echter, in een kustgebied als de Pacific Northwest, de invloed van de oceaan en thermische regulatie helpen de wintertemperaturen wat warmer te houden, wat betekent dat er minder dagen onder 0°C zijn waarop sneeuw kan ophopen. De onderzoekers veronderstellen dat in de Cascade Mountains in de regio, een temperatuurstijging van 1°C kan ertoe leiden dat de sneeuw ongeveer een maand eerder in het seizoen smelt - een dramatisch verschil.

Een van de meest 'risicogebieden' is het noordpoolgebied, waar sneeuw zich negen maanden per jaar ophoopt en ongeveer drie maanden nodig heeft om te smelten. Het model suggereert dat een opwarming van 1°C daar zou resulteren in een snellere smelt met ongeveer een week - een aanzienlijke periode voor een van de snelst opwarmende plaatsen op aarde.

Deze studie bouwt voort op eerder werk dat sinds het midden van de jaren negentig door Scripps-wetenschappers is gedaan om veranderingen in de timing van het smelten van sneeuw en sneeuwlagen in de westelijke VS in kaart te brengen. De auteurs zeiden dat een "krimpende" winter - een die korter is, warmer, en met minder algemene neerslag - heeft nadelige maatschappelijke effecten omdat het bijdraagt ​​aan een langer brandseizoen. Dit kan verwoestende gevolgen hebben voor gebieden die al brandgevoelig zijn. In Californië, snellere smeltsnelheden van sneeuwlagen hebben het bosbeheer al moeilijker gemaakt en hebben gezorgd voor uitstekende omstandigheden voor invasieve soorten zoals de schorskever om te gedijen.