Wetenschap
Hoeveel verschil kan één graad opwarming maken?
Een vicieuze cirkel van opwarmende temperaturen en verminderde sneeuwlaag in de noordelijke bossen is ernstiger dan klimaatmodellen hebben aangetoond en zou kunnen leiden tot een verhoogd brandrisico en permanente schade aan ecosystemen.
Uit een nieuw onderzoek naar experimentele resultaten op lange termijn, geleid door de ecoloog Andrew Richardson van de Universiteit van Noord-Arizona, is gebleken dat zelfs een kleine temperatuurstijging in de boreale bossen kan leiden tot een aanzienlijke vermindering van het sneeuwdek. Het onderzoek is gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research:Biogeosciences .
Minder sneeuw betekent dat er meer licht en warmte in de bodem worden opgenomen, waardoor de bodemtemperatuur verder stijgt, wat resulteert in warmere luchttemperaturen en meer smeltende sneeuw. Dit betekent dat het boreale bos, dat zich uitstrekt over de noordelijke helft van drie continenten en de thuisbasis is van veel cruciale ecosystemen, nog sneller verandert dan wetenschappers zich realiseerden.
"Sneeuw is echt een cruciaal onderdeel van de winter in de meeste noordelijke ecosystemen", zegt Richardson, professor aan de Regents aan de School of Informatics, Computing, and Cyber Systems en het Center for Ecosystem Science and Society.
"De overgang naar winters met weinig of geen sneeuw zal grote gevolgen hebben voor de manier waarop deze ecosystemen 'werken'. We zullen waarschijnlijk negatieve gevolgen zien van weinig sneeuw, zoals bevroren bodems en beschadigde plantenweefsels, evenals verminderde afvoer in de lente en drogere bodems in de zomer. Zelfs als je niet van de winter houdt, is dit gewoon slecht nieuws. "
De onderzoekers gebruikten het SPRUCE-experiment van het Amerikaanse ministerie van Energie in het noorden van Minnesota om hun hypothesen te testen. Grote experimentele omheiningen van 9 meter breed en 6 meter hoog werden gebruikt om toekomstige klimaatomstandigheden te simuleren, waarin lucht- en bodemtemperaturen werden gemanipuleerd met behulp van ventilatoren en verwarmingstoestellen.
Er werd gebruik gemaakt van digitale time-lapse-fotografie om de omstandigheden in elke ruimte elke 30 minuten te monitoren, en de sneeuwdiepte en -bedekking werd geschat op basis van de foto's. Door deze resultaten te vergelijken met historische gegevens over sneeuwdiepte en neerslag konden ze een beter beeld krijgen van de effecten van temperatuurveranderingen op het ecosysteem en van de veranderingen in sneeuwalbedo, of reflectiviteit, die de bodem- en luchttemperatuur kunnen beïnvloeden.
Wat ze leerden was niet bepaald een verrassing:een stijging van de temperatuur leidde tot meer smeltende sneeuw. Wat verrassend was, was de ernst van die smeltende sneeuw; ze ontdekten dat de sneeuwbedekking plotseling daalde bij elke hoeveelheid opwarming, hoe klein ook. Dat leidde tot veranderingen in het plantenleven en de bodemecosystemen in de boreale bossen, waaronder verhoogde plantenstress en sterfte.
Wat dit betekent voor klimaatmodellering is bijzonder belangrijk; De resultaten van dit onderzoek kunnen worden gebruikt om te evalueren hoe goed de huidige modellen de effecten van warmere temperaturen op de omvang en duur van de sneeuwbedekking simuleren. Omdat de enige variabele de temperatuur is, konden ze gegevens vastleggen die in de echte wereld niet te isoleren zijn.
Hoewel Noord-Arizona niet in het noordelijke bos ligt, zijn deze bevindingen een voorbode van wat we waarschijnlijk in de komende winters zullen meemaken:minder sneeuw, meer regen en een sneeuwpakket dat niet zo lang blijft hangen.
"We zijn al dicht bij de rand - je hoeft alleen maar te kijken naar hoeveel meer sneeuw er gewoonlijk ligt in het Flagstaff Nordic Centre, net iets hoger gelegen dan in de stad," zei Richardson. "Dit klinkt misschien als goed nieuws voor de lokale bewoners die eind januari genoeg hebben van de sneeuw, maar het vertaalt zich waarschijnlijk in meer gestresseerde bossen.
"Als iemand die van de winter houdt, is dit een dubbele dosis slecht nieuws:minder sneeuw en meer brandgevaar."