science >> Wetenschap >  >> Natuur

Toegenomen smeltende sneeuw in de winter bedreigt westerse watervoorraden

Gecombineerde foto's van het Senator Beck-bassin in de Colorado San Juan-bergen tijdens steeds warmere maanden. Credit:Jeffrey Deems/CIRES en Matthew Kennedy/CU Boulder Extreme Ice Survey

Meer sneeuw smelt in de winter in het westen, een zorgwekkende trend die van invloed kan zijn op alles, van ski-omstandigheden tot brandgevaar en landbouw, volgens een nieuwe Boulder-analyse van de Universiteit van Colorado van 40 jaar aan gegevens.

Onderzoekers ontdekten dat sinds het einde van de jaren zeventig, de grens van de winter met de lente is langzaam aan het verdwijnen, met een derde van 1, 065 sneeuwmeetstations van de Mexicaanse grens tot het noordpoolgebied van Alaska registreren toenemende smeltende wintersneeuw. Terwijl stations met significante smelttoenames deze vooral in november en maart hebben geregistreerd, de onderzoekers ontdekten dat smelten toeneemt in alle koude seizoensmaanden - van oktober tot maart.

Hun nieuwe bevindingen, vandaag gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , hebben belangrijke implicaties voor de planning van waterbronnen en kunnen wijzen op minder ongerepte poederdagen en minder knapperige sneeuw voor skiërs.

"Vooral in koude bergachtige omgevingen, sneeuw hoopt zich op in de winter - het groeit en groeit - en bereikt een punt waar het een maximale diepte bereikt, voordat het smelten in de lente begint, " zei Keith Musselman, hoofdauteur van de studie en onderzoeksmedewerker, aan het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) aan de University of Colorado Boulder.

Maar het nieuwe onderzoek wees uit dat het smelten vóór 1 april is toegenomen bij bijna de helft van meer dan 600 stations in het westen van Noord-Amerika, met gemiddeld 3,5% per decennium.

"Historisch, waterbeheerders gebruiken de datum 1 april om winter en lente te onderscheiden, maar dit onderscheid wordt steeds vager naarmate de smelt tijdens de winter toeneemt, " zei Noach Molotch, co-auteur van de studie, universitair hoofddocent geografie en fellow bij INSTAAR.

Sneeuw is de belangrijkste bron van water en stroom in het westen van Noord-Amerika en levert water aan 1 miljard mensen wereldwijd. In het westen, besneeuwde bergen werken als watertorens, water bewaren tot het smelt, het beschikbaar maken voor lagere hoogten die het in de zomer nodig hebben, als een natuurlijk druppelirrigatiesysteem.

"Dat langzame straaltje smeltwater dat betrouwbaar optreedt tijdens het droge seizoen, is iets waar we onze hele waterinfrastructuur in het Westen op hebben gebouwd, " zei Musselman. "We zijn erg afhankelijk van dat water dat in het warme seizoen van juli en augustus langs onze rivieren en beken stroomt."

Meer smeltende wintersneeuw verschuift effectief de timing van water dat het systeem binnenkomt, dat natuurlijke druppelirrigatiesysteem vaker aanzetten in de winter, het verschuiven van de zomer, hij zei.

Dit is een grote zorg voor het waterbeheer en de voorspelling van droogte in het Westen, die sterk afhankelijk is van de sneeuwlagen in de late winter in maart en april. Deze verschuiving in de timing van de waterlevering kan ook gevolgen hebben voor de seizoenen van natuurbranden en de irrigatiebehoeften van de landbouw.

Natter bodems in de winter hebben ook ecologische gevolgen. Een, de natte bodems hebben geen capaciteit meer om extra water op te nemen tijdens smeltende lente of regenbuien, die plotselinge overstromingen kunnen vergroten. Natte winterbodems houden microben ook wakker en ontdooien gedurende een tijd dat ze anders slapend zouden zijn. Dit beïnvloedt de timing van de beschikbaarheid van voedingsstoffen, waterkwaliteit en kan de uitstoot van kooldioxide verhogen.

Een onderbenutte gegevensbron

In het westen van de VS, honderden dunne, met vloeistof gevulde metalen kussens zijn zorgvuldig op de grond weggestopt en uit het zicht van buitenenthousiastelingen. Deze sensoren maken deel uit van een uitgebreid netwerk van langlopende handmatige en geautomatiseerde sneeuwobservatiestations, waarvan u misschien zelfs gegevens hebt gebruikt bij het opzoeken van hoeveel sneeuw er op uw favoriete sneeuwschoen- of langlaufpad ligt.

Deze nieuwe studie is de eerste die gegevens verzamelt van alle 1, 065 geautomatiseerde stations in het westen van Noord-Amerika, waardevol statistisch inzicht geven in hoe bergsneeuw verandert.

En door gebruik te maken van geautomatiseerde, continu opnemen van snowpack-stations in plaats van handmatig, maandelijkse waarnemingen, het nieuwe onderzoek toont aan dat smelttrends in de winter zeer wijdverbreid zijn - op driemaal het aantal stations met afname van het sneeuwdek, volgens Musselman.

Snowpack wordt meestal gemeten door te berekenen hoeveel water er wordt geproduceerd als het smelt, bekend als sneeuwwaterequivalent (SWE), die wordt beïnvloed door de hoeveelheid sneeuw die in een bepaald seizoen uit de lucht valt. Maar omdat het smelten van sneeuwlagen in de winter meer wordt beïnvloed door temperatuur dan door neerslag, het is een betere indicator van de klimaatopwarming in de loop van de tijd.

"Deze geautomatiseerde stations kunnen erg nuttig zijn om de mogelijke gevolgen van klimaatverandering voor onze hulpbronnen te begrijpen, " zei Musselman. "Hun waarnemingen komen overeen met wat onze klimaatmodellen suggereren dat zal blijven gebeuren."