Neue Studie zeigt starken Anstieg des atmosphärischen Durstes in weiten Teilen der USA während der letzten 40 Jahre

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In den trockenen westlichen Staaten wird das Klima immer wärmer und trockener, was zu einer erhöhten Nachfrage nach Wasserressourcen durch Menschen und Ökosysteme führt. Laut einer neuen Studie eines Teams des DRI, der University of California, Merced, und der Scripps Institution of Oceanography an der UC San Diego verlangt auch die Atmosphäre in weiten Teilen der USA einen größeren Anteil an Wasser als früher.

Die Studie wurde im Journal of Hydrometeorology veröffentlicht und untersuchte anhand von fünf Datensätzen die Entwicklung des Verdunstungsbedarfs in den USA während eines 40-jährigen Zeitraums von 1980 bis 2020. Der Verdunstungsbedarf, manchmal auch als atmosphärischer Durst“ bezeichnet, ist ein Maß für den potenziellen Verlust von Wasser von der Erdoberfläche an die Atmosphäre, der auf Variablen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung beruht.

Die Ergebnisse des Teams zeigen, dass der atmosphärische Durst in weiten Teilen des Westens der USA in den letzten 40 Jahren erheblich zugenommen hat, wobei der größte und stärkste Anstieg in einem Gebiet um den Rio Grande und den Lower Colorado zu verzeichnen ist. In diesen Regionen gab es Veränderungen in der Größenordnung von zwei bis drei Standardabweichungen gegenüber dem Basiszeitraum von 1980 bis 2000.

„Das bedeutet, dass die atmosphärischen Durstbedingungen in Teilen des Landes jetzt außerhalb des Bereichs liegen, der vor 20 bis 40 Jahren herrschte, insbesondere in einigen Regionen des Südwestens“, sagte die Hauptautorin Christine Albano, Ph.D., vom DRI. „Das ist wirklich wichtig zu verstehen, denn wir wissen, dass atmosphärischer Durst eine anhaltende Kraft ist, die westliche Landschaften und Wasservorräte in Richtung Dürre treibt.

Um mehr über die Rolle zu erfahren, die verschiedene Klimavariablen bei der Bestimmung des atmosphärischen Dursts spielen, analysierten Albano und ihre Kollegen die relativen Einflüsse von Temperatur, Windgeschwindigkeit, Sonneneinstrahlung und Feuchtigkeit. Sie fanden heraus, dass im Durchschnitt ein Anstieg der Temperatur für 57 Prozent der in allen Regionen beobachteten Veränderungen verantwortlich war, während Luftfeuchtigkeit (26 Prozent), Windgeschwindigkeit (10 Prozent) und Sonneneinstrahlung (8 Prozent) eine geringere Rolle spielten.

„Diese Studie zeigt die dominante Rolle, die die Erwärmung für den steigenden Verdunstungsbedarf gespielt hat, und gibt einen Vorgeschmack auf den zunehmenden Wasserstress, mit dem der Westen bei fortgesetzter Erwärmung konfrontiert ist“, sagte Studienmitautor John Abatzoglou, Ph.D., von der University of California, Merced.

Für Landwirte und andere Wassernutzer bedeutet die Zunahme des atmosphärischen Durstes, dass in Zukunft mehr Wasser benötigt wird, um den bestehenden Wasserbedarf zu decken. Einige der in dieser Studie beobachteten Veränderungen konzentrieren sich auf Gebiete, in denen die Erwärmung der Temperaturen und die unterdurchschnittlichen Niederschläge bereits zu einer Belastung der Wasservorräte führen.

In der Rio-Grande-Region beispielsweise haben die Studienautoren berechnet, dass der atmosphärische Durst zwischen 1980 und 2020 um 8 bis 15 Prozent zunimmt. Wenn alle anderen Faktoren gleich bleiben und keine weiteren Änderungen in der Bewirtschaftung vorgenommen werden, bedeutet dies, dass jetzt 8 bis 15 Prozent mehr Wasser benötigt wird, um die gleiche, gründlich bewässerte Kultur zu erhalten.

„Unsere Analyse deutet darauf hin, dass Nutzpflanzen heute mehr Wasser benötigen als in der Vergangenheit, und es ist davon auszugehen, dass sie auch in Zukunft mehr Wasser benötigen werden“, sagte Studienmitautor Justin Huntington, Ph.D., vom DRI.

Zu den weiteren Auswirkungen der zunehmenden atmosphärischen Verdunstung gehören Trockenheit, eine größere Anzahl von Waldbränden und ein geringerer Wasserdurchfluss.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass von Jahrzehnt zu Jahrzehnt für jeden Tropfen Niederschlag, der fällt, immer weniger Wasser in Flüsse, Feuchtgebiete, Grundwasserleiter oder andere Gewässer fließt“, sagte Studienmitautor Dr. Michael Dettinger von der Scripps Institution of Oceanography und dem DRI. „Ressourcenmanager, politische Entscheidungsträger und die Öffentlichkeit müssen sich dieser Veränderungen bewusst sein und für diese Auswirkungen jetzt und in Zukunft planen“.

Die Mitglieder des Teams entwickeln nun saisonale bis sub-saisonale Prognosen des Verdunstungsbedarfs.

„Wir gehen davon aus, dass diese Art von Vorhersagen für die Vorhersage von Dürren und Bränden wichtig sein werden“, sagte der Mitautor der Studie, Dan McEvoy, Ph.D., vom DRI.

Datum: April 6, 2022
Quelle: Wüstenforschungsinstitut


Journal Reference:

  1. Christine M. Albano, John T. Abatzoglou, Daniel J. McEvoy, Justin L. Huntington, Charles G. Morton, Michael D. Dettinger, Thomas J. Ott. A Multidataset Assessment of Climatic Drivers and Uncertainties of Recent Trends in Evaporative Demand across the Continental United StatesJournal of Hydrometeorology, 2022; 23 (4): 505 DOI: 10.1175/JHM-D-21-0163.1