Η ξηρασία απασχολεί ολοένα και περισσότερο τους Αμερικανούς και τους προβληματισμένους πολίτες παντού. Οι δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες έχουν βιώσει περιόδους φρικτών ξηρασιών σε όλη την ιστορία, και η κλιματική αλλαγή ενοχοποιείται για την παραγωγή πιο ακραίων καιρικών διακυμάνσεων σε πολλές άλλες περιοχές. Η κατανόηση του τι προκαλεί την έλλειψη βροχοπτώσεων βοηθά στη διαμόρφωση πολιτικών και επιλογών που έχουν τη δυνατότητα να επιδεινώσουν ή να μειώσουν τις επιπτώσεις της ξηρασίας.
Φυσικές αιτίες ξηρασίας
Το Παρατηρητήριο Γης της NASA απαριθμεί τρεις παράγοντες που προκαλούν ξηρασία. Πρόκειται για αλληλένδετα, φυσικά φαινόμενα που καθορίζουν τη θέση, τη σοβαρότητα και τη συχνότητα της ξηρασίας.
Θερμοκρασία ωκεανών και ξηράς
Η κατακρήμνιση είναι το αποτέλεσμα της φυσικής διαδικασίας κατά την οποία:
- Το νερό εξατμίζεται από την επιφάνεια της γης είτε από υδάτινα σώματα είτε από ξηρά.
- Η υγρασία στη συνέχεια συμπυκνώνεται στην ατμόσφαιρα.
- Τέλος, η υγρασία συγκεντρώνεται και πέφτει στη γη για άλλη μια φορά.
Η διαδικασία καθοδηγείται από τη θερμότητα του ήλιου. όσο πιο ζεστό είναι, τόσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός εξάτμισης. Έτσι, εάν η θερμοκρασία του ωκεανού ή της επιφάνειας της γης είναι σχετικά δροσερή σε μια συγκεκριμένη περιοχή, μπορεί να εμφανιστεί ξηρασία σε περιοχές που βασίζονται σε αυτές τις πηγές υγρασίας. Για παράδειγμα, οι χαμηλές θερμοκρασίες στον Ειρηνικό Ωκεανό κοντά στον ισημερινό συνήθως συσχετίζονται με χαμηλές βροχοπτώσεις στις δυτικές και κεντρικές ΗΠΑ
Μοτίβα κυκλοφορίας αέρα στην ατμόσφαιρα
Τα καιρικά μοτίβα μεγάλης κλίμακας, συμπεριλαμβανομένης της κατανομής των βροχοπτώσεων, οφείλονται σε μεγάλο βαθμό από τα μοτίβα της κυκλοφορίας του αέρα στην ατμόσφαιρα. Καθώς ο ζεστός αέρας ανεβαίνει και διαστέλλεται, δημιουργεί μια αντίθετη ροή αέρα από ψυχρότερες περιοχές όπου ο αέρας συμπυκνώνεται και βυθίζεται. Αυτό προκαλεί ρεύματα αέρα που μετακινούν την υγρασία γύρω από την ατμόσφαιρα και έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικά μοτίβα βροχοπτώσεων σε διαφορετικές περιοχές.
Όταν υπάρχει μια ανωμαλία στις επιφανειακές θερμοκρασίες, τα τυπικά μοτίβα κυκλοφορίας του αέρα αλλάζουν, πράγμα που σημαίνει ότι αλλάζουν και τα πρότυπα βροχόπτωσης. Αυτό οδηγεί σε υψηλότερες από το μέσο όρο βροχοπτώσεις σε ορισμένες περιοχές και ξηρασία σε άλλες. Το El Nino και το La Nina είναι χαρακτηριστικά παραδείγματα μεγάλης διακύμανσης των ρευμάτων αέρα, η οποία συχνά συνδέεται με ξηρασία σε περιοχές όπως η Αφρική, η Αυστραλία, η Ινδία, η Βραζιλία και η Χαβάη.
Ποσότητα υγρασίας στο έδαφος
Η υγρασία του εδάφους επηρεάζει το σχηματισμό νεφών ή την έλλειψή τους, σε πιο τοπικό επίπεδο. Όταν το έδαφος είναι υγρό, οι θερμοκρασίες του επιφανειακού αέρα παραμένουν πιο κρύες, επειδή περισσότερο από την ενέργεια του ήλιου απορροφάται κατά τη διαδικασία της εξάτμισης. Εάν το έδαφος είναι ξηρό, δεν υπάρχει τοπική πηγή για την υγρασία που προκαλεί τη δημιουργία νεφών. Αυτό οδηγεί σε υψηλότερες επιφανειακές θερμοκρασίες που κάνουν το έδαφος ακόμη πιο ξηρό. Ο κύκλος βασίζεται στον εαυτό του και οδηγεί σε μακροχρόνιες ξηρασίες.
Η ανθρώπινη σύνδεση
Εκτός από μετεωρολογικούς παράγοντες που προκαλούν ξηρασία, παράγοντας μπορεί να είναι και η ανθρώπινη δραστηριότητα. Η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει μειώσει την ποσότητα των βροχοπτώσεων σε πολλές περιοχές του κόσμου. Μερικές φορές το πόσο νερό καταναλώνουν οι άνθρωποι και ο χρόνος αυτής της κατανάλωσης επηρεάζει το πόσο νερό είναι διαθέσιμο αργότερα για ανθρώπους, φυτά και ζώα. Έτσι, η ξηρασία μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως ανισορροπία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης.
Αποψίλωση
Η εκτεταμένη αποψίλωση των δασών μπορεί να συμβάλει στην ξηρασία, ειδικά σε περιοχές όπου οι βροχοπτώσεις σχηματίζονται από τοπικούς κύκλους νερού. Στις συμβατικές βροχοπτώσεις, το νερό εξατμίζεται από τοπικές πηγές γης και νερού κατά τη διάρκεια υψηλής θερμοκρασίας. Ο φορτωμένος με νερό αέρας ανεβαίνει στην ατμόσφαιρα, όπου ψύχεται και πέφτει ως βροχή. Αυτό είναι κοινό στις τροπικές περιοχές. Τα δάση χάνουν νερό μέσω της εξατμισοδιαπνοής που τροφοδοτεί τον τοπικό κύκλο του νερού. Όταν κόβονται τα δάση, εξατμίζεται λιγότερο νερό που με τη σειρά του μειώνει την ποσότητα των νεφών που σχηματίζονται.
- Αυτό το είδος βροχοπτώσεων επικρατεί στο 50% των Μεσοδυτικών στις ΗΠΑ, 90% στο Σαχέλ στη Δυτική Αφρική και 30-60% στον Αμαζόνιο σύμφωνα με το CIFOR, καθιστώντας τα ευάλωτα στην ξηρασία.
- Οι Αμαζόνες βιώνουν ήδη αυτού του είδους την «αυτοενισχυμένη ξηρασία» σύμφωνα με μια επιστημονική μελέτη.
Υποβάθμιση του εδάφους
Η υποβάθμιση του εδάφους συμβαίνει όταν η προστατευτική φυτική κάλυψη, ιδίως τα δάση, χάνεται εκθέτοντας το έδαφος. Η εντατική γεωργία, η οποία περιλαμβάνει βαθύ όργωμα και χρήση χημικών ουσιών που καταστρέφουν τη δομή του εδάφους, είναι μια άλλη ευρέως διαδεδομένη αιτία.
- Η απώλεια κάλυψης ή δομής μειώνει την ικανότητα του εδάφους να απορροφά και να συγκρατεί νερό και οδηγεί σε απορροή και μειώνει τον διαθέσιμο χρόνο για να εισχωρήσει το νερό σε βαθύτερα στρώματα του εδάφους.
- Έτσι τα εδάφη στεγνώνουν γρήγορα και δεν μπορούν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη των φυτών και των καλλιεργειών και βραχυπρόθεσμα οδηγούν σε γεωργικές ξηρασίες. Οι επιπτώσεις αυτού είναι μεγαλύτερες σε περιοχές όπως η υποσαχάρα όπου το 95% της γεωργίας εξαρτάται από αυτήν την υγρασία του εδάφους για τη γεωργία.
- Όταν υπάρχει περισσότερη απορροή και λιγότερη διείσδυση και διήθηση του νερού της βροχής στα εδάφη, προστίθενται λιγότερα υπόγεια νερά, που οδηγεί σε μακροπρόθεσμη υδρολογική ξηρασία.
Αυξημένη ζήτηση νερού
Σε αντίθεση με τη μετεωρολογική ξηρασία, η οποία είναι αποτέλεσμα μόνο καιρικών και κλιματικών συνθηκών, η υδρολογική ξηρασία προκαλείται από έλλειψη βροχοπτώσεων (βροχή και χιόνι) για μεγαλύτερες περιόδους και από μεγαλύτερη ζήτηση νερού σε μια δεδομένη περιοχή από είναι διαθέσιμο. Οι πηγές νερού μπορεί να περιλαμβάνουν φυσικές λίμνες και ποτάμια, ανθρωπογενείς δεξαμενές και υπόγεια ύδατα.
- Η ανθρώπινη χρήση των ταμιευτήρων υπόγειων υδάτων μέσω άντλησης για πόσιμο/οικιακές ανάγκες ή του ποταμού νερού για άρδευση μπορεί επίσης να απορροφήσει νερό συμβάλλοντας στην υδρολογική ξηρασία. Η κατασκευή φραγμάτων ανάντη για υδροηλεκτρική ενέργεια μπορεί να προκαλέσει λειψυδρία κατάντη. Για παράδειγμα, η ανθρώπινη χρήση αύξησε τον αριθμό των φορών που σημειώθηκε υδρολογική ξηρασία κατά 100-200%, και την ένταση κατά 8 φορές στην Κίνα (σελ. 1).
- Η ανθρώπινη χρήση γενικά έχει αυξήσει τη συχνότητα εμφάνισης υδρολογικής ξηρασίας κατά 27% παγκοσμίως και κατά 35% στην Ασία, 25% στην Αμερική και 20% στην Ευρώπη.
- Η άγρια ζωή και οι υδρόβιοι οργανισμοί εξαρτώνται επίσης από ορισμένα επίπεδα νερού σε λίμνες και ποτάμια για να επιβιώσουν, και η βλάστηση εξαρτάται από ορισμένα επίπεδα στον υδροφόρο ορίζοντα.
Συμβαίνει ξηρασία όταν όλες αυτές οι συνδυασμένες «απαιτήσεις» γίνονται μεγαλύτερες από τη διαθέσιμη παροχή νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η υδρολογική ξηρασία απαιτεί μακροπρόθεσμο μετριασμό, καθώς η επαναφόρτιση των φυσικών πηγών νερού γίνεται αργά. Όταν η ζήτηση για νερό είναι υψηλή κατά τη διάρκεια μιας περιόδου χαμηλών βροχοπτώσεων, όταν τα ποτάμια και τα υπόγεια ύδατα δεν επαναφορτίζονται ως συνήθως, οι επιπτώσεις μπορεί να είναι χειρότερες.
Timing
Ο χρόνος της βροχόπτωσης και η ζήτηση νερού έχει να κάνει πολύ με το πότε εμφανίζεται ξηρασία. Ακόμα κι αν η συνολική παροχή νερού είναι χαμηλή, η ξηρασία είναι συνήθως λιγότερο ανησυχητική τους χειμερινούς μήνες, επειδή η ζήτηση είναι πολύ μικρότερη από ό,τι το καλοκαίρι.
Γεωργικές ξηρασίες τείνουν να συμβαίνουν όταν δεν υπάρχει αρκετό νερό την άνοιξη για να βοηθήσει στη δημιουργία δενδρυλλίων και να εξασφαλίσει την επιτυχία των καλλιεργειών. Όταν η κατανομή της βροχόπτωσης συμβαίνει περισσότερο το καλοκαίρι παρά το χειμώνα, μεγάλο μέρος του νερού χάνεται γρήγορα από την εξάτμιση και την απορροή, αντί να αποθηκεύεται ως χιονοκύστη. Αυτό προκαλεί συνθήκες ξηρασίας αργότερα, όταν οι άνθρωποι ή τα φυσικά συστήματα έχουν συνηθίσει να έχουν διαθέσιμο νερό από το λιώσιμο του χιονιού.
Κλιματική Αλλαγή και Ξηρασία
Καθώς η κλιματική αλλαγή που προκαλείται από τον άνθρωπο ωθείται όλο και περισσότερο, πολλοί επιστήμονες μελετούν τις υποτιθέμενες επιπτώσεις της στην ξηρασία. Όπως ξεκαθαρίζουν οι μετεωρολογικοί μηχανισμοί που προκαλούν ξηρασία:
- Οι μη φυσιολογικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας αντιστοιχούν σε μη φυσιολογικές διακυμάνσεις της βροχόπτωσης.
- Οι αυξήσεις της θερμοκρασίας έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν συχνότερες και σοβαρές ξηρασίες, γεγονός που θέτει την κλιματική αλλαγή στο στόχαστρο ως κύρια αιτία ξηρασίας στις μέρες μας.
- Μεταξύ 2000-2015, οι ΗΠΑ είχαν ξηρότερο από το συνηθισμένο καιρό σε ποσοστό 20-70% της έκτασής τους.
- Οι παγκόσμιες περιοχές που επλήγησαν από ακραία ξηρασία αυξήθηκαν από 1% τη δεκαετία του 1950 σε 3% τη δεκαετία του 2000.
Η Η NASA επισημαίνει ότι υπάρχουν πειστικές επιστημονικές αποδείξεις ότι η κλιματική αλλαγή κάνει τον πλανήτη θερμότερο κατά μέσο όρο, γεγονός που κάνει τα κύματα καύσωνα πιο έντονα και τις ξηρασίες πιο έντονες. Στις ηπειρωτικές Ηνωμένες Πολιτείες, η συχνότητα και η σοβαρότητα των ξηρασιών αναμένεται να αυξηθούν σε ολόκληρη τη χώρα τις επόμενες δεκαετίες.
Guarding Against Dry Times
Οι αιτίες της ξηρασίας είναι πολύπλοκες, αλληλένδετες και, όλο και περισσότερο, ανθρωπογενείς. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί τρόποι εξοικονόμησης νερού, κάτι που γίνεται όλο και περισσότερο προτεραιότητα σε περιοχές που πλήττονται από την ξηρασία. Στην πραγματικότητα, οι άνθρωποι παντού θα πρέπει να εξετάσουν την εξάσκηση της εξοικονόμησης νερού ως προληπτικό μέτρο ενάντια στις μελλοντικές ξηρασίες.
