Powodzie, susze, a potem pożary - gwałtownych zjawisk pogodowych i katastrof ostatnio na świecie nie brakuje. Najczęściej zwiększoną ich częstotliwość tłumaczy się zmianami klimatycznymi. Jaki jest jednak dokładny związek między jednym i drugim? Próbę wyjaśnienia tego podjęli właśnie naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. W artykule na łamach "Nature Reviews" wychodzą poza standardowy argument o tym, że ocieplenie klimatu sprawia, że w całym systemie jest więcej energii, więc i gwałtowne zjawiska są bardziej prawdopodobne. Zwracają uwagę na tak zwane zawirowania hydroklimatyczne, szybkie przejścia między bardzo suchą i bardzo wilgotną pogodą. I tłumaczą, skąd one się biorą.
Według zespołu badaczy kierowanego przez Daniela Swaina z UCLA kluczowe znaczenie ma efekt, który nazywają "gąbką atmosferyczną", czyli zdolnością atmosfery do pochłaniania i uwalniania pary wodnej. Każdy stopień Celsjusza, o który ociepla się atmosfera, sprawia, że ta zdolność znacząco rośnie i atmosfera może pochłaniać nawet o 7 proc. więcej wilgoci.
To ma bardzo konkretne konsekwencje, bo jeśli pada, to pada naprawdę intensywnie, a jeśli jest sucho, atmosfera jest w stanie wyciągnąć z gleby i roślinności jeszcze więcej wilgoci i wysuszyć je w większym stopniu. To oznacza, że te zjawiska, powodzie i pożary mają ze sobą związek i powinniśmy zapobiegać im, albo przynajmniej łagodzić ich skutki, w skoordynowany sposób.
Praca tłumaczy, jak doszło do obecnej fali pożarów w okolicach Los Angeles. Przypomina, że po latach dotkliwej suszy, w Kalifornii w zimie 2022-23, a potem w zimie sprzed roku było bardzo wilgotno. Spadło mnóstwo deszczu i śniegu, nastąpiły powodzie i liczne osuwiska gruntu. Przy okazji doszło do silnego rozwoju traw i krzewów.
Kiedy miniony rok przyniósł rekordowo gorące lato, a teraz rekordowo suchy początek sezonu zimowego, roślinność ta stała się sucha jak pieprz. I teraz właśnie płonie. Autorzy twierdzą, że takich szybkich przejść między intensywnie wilgotną a niebezpiecznie suchą pogodą, które zwiększają na całym świecie ryzyko powodzi i pożarów, będzie coraz więcej.
Dane pokazują, że intensywność tych hydroklimatycznych zawirowań już znacząco, z powodu globalnego ocieplenia, wzrosła. Dalsze ocieplenie przyniesie jeszcze silniejsze efekty - twierdzi główny autor pracy Daniel Swain, klimatolog z UCLA. Ta sekwencja zdarzeń w Kalifornii zwiększyła ryzyko pożarów na dwa sposoby. Po pierwsze, w sezonie poprzedzającym okres zwiększonego zagrożenia pożarowego znacznie zwiększyła ilość łatwopalnej trawy i krzewów. Po drugie, sucha i gorąca pogoda doprowadziła potem do ich nadmiernego wysuszenia - dodaje.
Dane pogodowe wskazują na to, że intensywność zawirowań hydroklimatycznych wzrosła już od połowy XX wieku, w związku z antropogenicznymi zmianami klimatycznymi, o 31 do nawet 66 proc. Modele klimatyczne wskazują, że jeśli średni poziom temperatury na Ziemi podniesie się o 3 stopnie Celsjusza powyżej poziomu przedindustrialnego, intensywność tych zjawisk się jeszcze podwoi. Autorzy pracy zwracają uwagę, że efekt rośnie wykładniczo, jak odsetki składane w banku, istotnie nasila się z każdym ułamkiem stopnia ocieplenia.
Globalne konsekwencje hydroklimatycznych zawirowań obejmują nie tylko powodzie i susze, ale także zwiększone niebezpieczeństwa podczas przejść między nimi. Po nadmiernym wzroście, przesuszeniu a potem spaleniu krzewów, kolejna fala deszczów może prowadzić do groźniejszych osunięć gruntu, których zniszczona roślinność nie utrzyma.
Cykle nadmiaru i niedoboru wody zmuszają też do zmian w zarządzaniu wodą. Nie możemy patrzeć osobno tylko na ekstremalne opady deszczu albo ekstremalne susze, ponieważ musimy bezpiecznie zarządzać coraz większymi napływami wody, jednocześnie przygotowując się na przedłużające się okresy suszy - podkreśla Swain. To wymaga całościowego podejścia do inwestycji, które mogą być odpowiedzią na oba rodzaje zagrożeń.
W wielu rejonach tradycyjne projekty obejmują kierowanie wód powodziowych do jak najszybszego przepływu do oceanu (tak jest w Los Angeles), albo wolniejsze rozwiązania, oparte na retancji i umożliwianiu wodzie deszczowej przesiąkania do warstwy wodonośnej. Każde z tych rozwiązań - jak zauważają badacze - pozostawia miasta podatne na drugą stronę zawirowań klimatycznych.
Hydroklimat w Kalifornii jest przewidywalnie nieprzewidywalny - podkreśla współautor pracy John Abatzoglou, klimatolog z UC Merced. Jednak zawirowania, które widzieliśmy kilka lat temu, przechodząc od jednego z najsuchszych trzyletnich okresów w stuleciu do bezprecedensowo obfitej pokrywy śnieżnej wiosną 2023 roku, z jednej strony przetestowały nasze systemy infrastruktury wodnej, z drugiej pokazały konieczność takiego zarządzania zasobami wodnymi, by zapewnić bezpieczeństwo w coraz bardziej zmiennych warunkach - dodaje.
W Kalifornii w tym tygodniu bardzo istotne znaczenie dla napedzania fali pożarów mają silne wiatry. Naukowcy uznają jednak, że kluczowe znaczenie ma wcześniejszy brak deszczu. Nie ma wielu dowodów na to, by zmiany klimatyczne zwiększyły lub zmniejszyły nasilenie czy częstotliwość występowania w południowej Kalifornii silnego wiatru. Istotne jest to, że zmiany klimatyczne zwiększają ryzyko nakładania się ekstremalnie suchych warunków z okresami, kiedy silnie wieje - mówi Swain. To, ostatecznie, jest kluczowym powiązaniem zmian klimatycznych z pożarami w tym rejonie - podkreśla.
Autorzy pracy zwracają uwagę, że prognozy przewidują nasilenie się zawirowań hydroklimatycznych głównie w północnej Afryce, na Bliskim Wschodzie, w Azji Południowej, północnej Eurazji, a także tropikalnych rejonach Pacyfiku i Atlantyku, ale większość innych regionów również odczuje tę zmianę. To może okazać się jedną z bardziej uniwersalnych globalnych zmian na ocieplającej się Ziemi - przewiduje Swain.
