Betekent een warmer klimaat meer droog land? Voor jaren, onderzoekers voorspelden dat droge gebieden - inclusief woestijnen, savannes en struikgewas - zullen uitbreiden naarmate de planeet opwarmt, maar nieuw onderzoek van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) daagt die heersende opvattingen uit.

Eerdere studies gebruikten atmosferische informatie, inclusief regen en temperatuur, om prognoses te maken over toekomstige landomstandigheden. Het echte plaatje is ingewikkelder dan dat, zei Kaighin McColl, Assistant Professor of Earth and Planetary Sciences en Environmental Science and Engineering bij SEAS en senior auteur van het artikel.

"Historisch, we hebben relatief goede gegevens over regenval en temperatuur, maar zeer slechte gegevens over het landoppervlak, zaken als bodemvocht en vegetatie, "zei McColl. "Als gevolg hiervan, eerdere definities van droge gebieden zijn alleen gebaseerd op hoe de atmosfeer zich gedraagt, als benadering van het landoppervlak. Maar modellen kunnen nu zowel atmosferische als landomstandigheden simuleren. Door gewoon direct naar het landoppervlak te kijken in klimaatmodellen, we ontdekken dat de modellen in de loop van de tijd geen duidelijke toename van droge gebieden laten zien en dat er grote onzekerheid is over de wereldwijde gemiddelde toestand van droge gebieden in de toekomst."

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering .

"Als je wilt weten of het land droger wordt, als gewassen gaan mislukken of als een bos gaat uitdrogen, je moet naar het land zelf kijken, " zei Alexis Berg, een onderzoeksmedewerker in McColl's lab en eerste auteur van het artikel. "Hoeveel vegetatie is er? Hebben de planten waterstress?"

Terwijl klimaatmodellen zich in het verleden hebben gericht op de atmosfeer, moderne klimaatmodellen simuleren nu ook vegetatiegedrag en landhydrologie.

Bijvoorbeeld, wanneer planten CO . opnemen ₂ , ze verliezen water. Als er meer CO . is ₂ in de lucht, planten kunnen minder water afgeven en waterzuiniger worden. Meer CO ₂ resulteert ook in meer bemesting voor planten, die hen helpt groeien en waterstress vermindert.

Deze effecten zijn al lang bekend, maar eerdere atmosferische indicatoren van droge gebieden legden deze effecten op het landoppervlak gewoon niet vast.

"Terwijl het klimaat opwarmt, er een divergentie is tussen het gedrag van de atmosfeer en het landoppervlak, " zei Berg.

Om die afwijking te verklaren, McColl en Berg ontwikkelden een nieuwe maatstaf voor droge gebieden, op basis van landoppervlakte-eigenschappen, inclusief biologische reacties op hogere atmosferische CO ₂ , en vergeleek drooglandprojecties met die uitsluitend afgeleid van atmosferische statistieken.

"Ons onderzoek toont aan dat hoewel sommige droge gebieden kunnen uitbreiden, klimaatmodellen voorspellen niet dat er een dramatische en snelle wereldwijde uitbreiding van droge gebieden zal zijn, ' zei McColl.

Echter, het simuleren van complexe landprocessen blijft een uitdaging in globale modellen.

"Er is nog veel onzekerheid over hoe de vegetatie en de waterkringloop zullen veranderen in een opwarmende wereld, ' zei McColl.

McColl en zijn team streven ernaar die onzekerheid in toekomstig onderzoek te verminderen door nauwkeuriger landoppervlakmodellen te ontwikkelen.