Un nuevo estudio de Columbia Engineering indica que el mundo experimentará sequías y aridez más frecuentes y más extremas que las experimentadas actualmente en el próximo siglo, exacerbadas tanto por el cambio climático como por los procesos de la atmósfera terrestre. Los investigadores demuestran que la sequía del suelo y la aridez atmosférica concurrentesEn gran parte se deben a una serie de procesos de atmósfera terrestre y circuitos de retroalimentación. También descubrieron que las retroalimentaciones de la atmósfera terrestre intensificarían aún más la sequía del suelo y la aridez atmosférica concurrentes en un clima más cálido. El estudio fue publicado hoy en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS .
Si bien los estudios anteriores han analizado cómo los procesos atmosféricos y oceánicos impulsan los extremos climáticos, el equipo de Ingeniería de Columbia se ha centrado en examinar y modelar los procesos de la atmósfera terrestre, especialmente en el establecimiento de extremos concurrentes que pueden ser muy destructivos. La sequía del suelo, representada por muyLa baja humedad del suelo y la aridez atmosférica, representada por un déficit muy alto de presión de vapor, una combinación de alta temperatura y baja humedad atmosférica, son los dos factores estresantes principales que impulsan la mortalidad generalizada de la vegetación y la reducción de la absorción de carbono terrestre.período de tiempo en que la humedad del suelo es extremadamente baja y el déficit de presión de vapor es extremadamente alto.
"La sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica tienen impactos dramáticos en la vegetación natural, la agricultura, la industria y la salud pública", dice Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería de la tierra y el medio ambiente y afiliado al Earth Institute. "La intensificación futura de la sequía del suelo concurrentey la aridez atmosférica sería desastrosa para los ecosistemas y afectaría en gran medida todos los aspectos de nuestras vidas ".
Los investigadores combinaron conjuntos de datos de reanálisis y experimentos modelo para identificar los principales procesos de la atmósfera terrestre que conducen a la sequía del suelo y la aridez atmosférica concurrentes, y utilizaron modelos climáticos y métodos estadísticos para evaluar cómo los procesos de la atmósfera terrestre afectarían la frecuencia e intensidad del suelo concurrentesequía y aridez atmosférica en el clima futuro. El desafío que enfrentaron fue cómo aislar el impacto de los comentarios de la atmósfera terrestre sobre la sequía y la aridez concurrentes. Después de probar muchos métodos diferentes, trabajaron con el GLACE-CMIP5 Experimento de acoplamiento de la atmósfera terrestre globalCientíficos del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados del Instituto ETH de Ciencia Atmosférica y Climática de Zúrich y utilizaron sus experimentos modelo.
El grupo de Gentine es el primero en aislar este fenómeno y se sorprendió de que su trabajo produjera hallazgos tan dramáticos.
"La mayoría de los grupos se han centrado en evaluar la sequía y las olas de calor concurrentes, pero estamos encontrando un acoplamiento más fuerte entre la sequía y la aridez que entre la sequía y las olas de calor", dice Sha Zhou, autor principal del estudio y un postdoc que trabaja con Gentine. "Sequía concurrente".y la aridez también tienen un mayor impacto en el ciclo del carbono, por lo que sentimos que este era un punto crítico para estudiar ".
El equipo descubrió que la retroalimentación de la sequía del suelo en la atmósfera es en gran parte responsable del aumento de la frecuencia e intensidad de la aridez atmosférica. Además, la retroalimentación de la humedad y la precipitación del suelo contribuye a condiciones de baja precipitación extrema y humedad del suelo más frecuentes en la mayoría de las regiones. Estos circuitos de retroalimentación conducen a una alta probabilidad de sequía simultánea del suelo y aridez extrema. Las simulaciones CMIP5 sugieren que las retroalimentaciones de la atmósfera terrestre aumentarán aún más la frecuencia e intensidad de la sequía y la aridez concurrentes en el siglo XXI, con impactos humanos y ecológicos potencialmente grandes..
El PNAS el estudio destaca la importancia de la variabilidad de la humedad del suelo para permitir una serie de procesos y circuitos de retroalimentación que afectan el clima cercano a la superficie de la Tierra.
Dice Gentine, "Es crítico que cuantifiquemos y evaluamos mejor la representación de estos procesos en nuestros modelos climáticos. La representación precisa del modelo de la variabilidad de la humedad del suelo y las retroalimentaciones asociadas es crucial si queremos proporcionar simulaciones confiables de la frecuencia, duracióny la intensidad de los eventos compuestos de sequía y aridez y de sus cambios en un clima más cálido. En última instancia, esto nos ayudará a mitigar los riesgos futuros asociados con estos eventos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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