Hydroklimatisch zweepslagtrauma: droogte en overstromingen in wisseling

Deze abrupte schommelingen destabiliseren steeds vaker ecosystemen en gemeenschappen, zoals blijkt uit een nieuwe studie die is verschenen in Nature Reviews Earth and Environment.

De studie toont hoe de klimaatverandering deze weerpatronen en de daarmee samenhangende risico's – van destructieve bosbranden tot verwoestende overstromingen – verscherpt.

Een staat in voortdurende verandering

De winters van 2022-23 en 2023-24 brachten Californië ongekende neerslag, aangewakkerd door tientallen atmosferische rivieren.

Bergstadjes werden onder de sneeuw bedolven, valleien werden overstroomd door regen en smeltende sneeuw, en overal in de staat deden zich aardverschuivingen voor.

Op deze overstromingen volgden echter een record zomerhitte en een door droogte gekenmerkt begin van het regenseizoen 2025. De daaruit voortvloeiende droge vegetatie leverde volop brandstof voor een reeks bosbranden.

«Deze zweepslagsequentie in Californië heeft het brandrisico op twee manieren verhoogd», verklaart hoofdauteur Daniel Swain, klimaatwetenschapper aan de University of California, Los Angeles (UCLA) en UC Agriculture and Natural Resources.

«Ten eerste, omdat de groei van brandbaar gras en struikgewas in de maanden vóór het brandseizoen sterk is toegenomen, en ten tweede, omdat het door de daaropvolgende extreme droogte en warmte tot een uitzonderlijk hoog niveau is uitgedroogd.»

Wereldwijde trends in klimaatzweepslagen

De situatie in Californië weerspiegelt een wereldwijde trend. De studie toont aan dat hydroklimatische zweepslagen sinds het midden van de 20e eeuw wereldwijd met 31% tot 66% zijn toegenomen, waarmee ze de voorspellingen van klimaatmodellen overtreffen.

De trend versnelt door de door de mens veroorzaakte klimaatverandering, waarbij prognoses erop wijzen dat de klimaatzweepslagen meer dan kunnen verdubbelen als de wereldwijde temperaturen drie graden Celsius boven het pre-industriële niveau stijgen. De Klimaatcrisis verergert verder.

Een belangrijke reden voor deze intensivering is de ‘expanderende atmosferische spons’, een fenomeen waarbij een warmere atmosfeer meer water opneemt en afgeeft.

Met elke graad Celsius opwarming neemt de capaciteit van de atmosfeer om vocht op te slaan met 7% toe, wat de ernst van droogtes en overstromingen verder versterkt.

‘Het probleem is dat de spons exponentieel groeit, zoals samengestelde rente bij een bank’, aldus Swain. ‘De uitzettingssnelheid stijgt met elke fractie van een graad opwarming.’

Voorbij regenval: de rol van verdamping

Terwijl veel onderzoeken zich uitsluitend richten op neerslagpatronen, benadrukt deze studie de rol van de toenemende verdampingsbehoefte.

Een opwarmende atmosfeer onttrekt meer vocht aan planten en bodems, waardoor droogte verergert, zelfs als de neerslag niet afneemt.

‘Het zich uitbreidende atmosferische sponseffect zou een eenduidige verklaring kunnen bieden voor enkele van de zichtbare gevolgen van klimaatverandering’, aldus Swain.

Hieronder vallen de snelle overgangen tussen overstromingen en droogtes, aardverschuivingen die worden veroorzaakt door verzadigde bodems, en cycli van vegetatiegroei en brand.

Uitdagingen voor het waterbeheer

De verergerende hydroklimatologische zweepslag stelt het waterbeheer voor grote uitdagingen.

De traditionele strategieën van Californië, zoals het afvoeren van hoogwater naar de oceaan, moeten in balans worden gebracht met maatregelen om water vast te houden voor langere droogteperiodes. Swain benadrukte het belang van een ‘co-management’-aanpak, waarbij droogte- en overstromingsrisico’s gezamenlijk worden beschouwd.

John Abatzoglou, klimaatwetenschapper aan de UC Merced en co-auteur van de studie, wees op de belasting van de Californische infrastructuur:

«Het waterklimaat in Californië is betrouwbaar onbetrouwbaar. Schommelingen zoals we die een paar jaar geleden hebben meegemaakt, van een van de droogste driejaarsperiodes in een eeuw tot een ongeëvenaarde sneeuwlaag in het voorjaar van 2023, hebben zowel onze waterinfrastructuursystemen op de proef gesteld als de gesprekken over overstromingsbeheer gestimuleerd, om de toekomstige waterzekerheid in een steeds variabeler hydroklimaat te waarborgen.»

Mondiaal fenomeen van klimaatzweepslag

Californië is dan wel een extreem voorbeeld, maar het hydroklimatologische zweepslageffect is een mondiaal probleem.

Voor regio's zoals Noord-Afrika, Zuid-Azië en de tropische Stille Oceaan worden de meest dramatische toenames voorspeld, maar bijna alle regio's zullen met groeiende risico's worden geconfronteerd.

«Het toenemende hydroklimatologische zweepslageffect zou een van de meest universele mondiale veranderingen op een opwarmende aarde kunnen blijken te zijn», aldus Swain.

Het risico op bosbranden in Zuid-Californië is nog verder toegenomen door het ontbreken van regen en de droge vegetatie die is overgebleven van eerdere regenperioden.

Hoewel seizoensgebonden winden zoals de Santa Anas een rol spelen bij de verspreiding van branden, merkte Swain op dat «klimaatverandering de overlap versterkt tussen extreem droge vegetatieomstandigheden later in het seizoen en het optreden van deze windgebeurtenissen».

«Dit is uiteindelijk het belangrijkste verband tussen klimaatverandering en de bosbranden in Zuid-Californië.»

Dringende noodzaak om de opwarming te verminderen

De studie onderstreept de dringende noodzaak om de opwarming van de aarde te verminderen om de verergering van het hydroklimatologische zweepslageffect te vertragen.

«Hoe geringer de opwarming, hoe geringer de toename van het hydroklimatologische zweepslageffect», aldus Swain. Omdat de planeet echter in deze eeuw twee tot drie graden Celsius zal opwarmen, is een aanzienlijke toename van de schommelingen waarschijnlijk.

Aanpassing aan deze veranderingen vereist een herziening van het waterbeheer, de infrastructuur en de strategieën voor waterbesparing. Wanneer beide uitersten van het waterspectrum – overstroming en droogte – in overweging worden genomen, kunnen beleidsmakers en gemeenschappen zich beter voorbereiden op de uitdagingen van een opwarmende wereld. Meer over de gevolgen voor Milieu en natuurbescherming.