Hydroklimatyczny "whiplash": naprzemienne susze i powodzie

Te gwałtowne wahania coraz bardziej destabilizują ekosystemy i społeczności, jak pokazuje nowe badanie opublikowane w Nature Reviews Earth and Environment.

Badanie pokazuje, jak zmiana klimatu potęguje te wzorce pogodowe i związane z nimi zagrożenia – od niszczycielskich pożarów lasów po katastrofalne powodzie.

Stan w ciągłej zmianie

Zimy 2022–23 i 2023–24 przyniosły Kalifornii bezprecedensowe opady, napędzane przez dziesiątki rzek atmosferycznych.

Miasta górskie zostały zasypane śniegiem, doliny zalane przez deszcz i topniejący śnieg, a w całym stanie doszło do osunięć ziemi.

Po tych powodziach nastąpiły jednak rekordowe upały latem oraz sucha pora deszczowa na początku 2025 roku. Wynikająca z tego sucha roślinność stanowiła obfite paliwo dla serii pożarów lasów.

«Ta sekwencja whiplash w Kalifornii zwiększyła ryzyko pożarów na dwa sposoby», wyjaśnia główny autor Daniel Swain, naukowiec zajmujący się klimatem na University of California, Los Angeles (UCLA) oraz UC Agriculture and Natural Resources.

«Po pierwsze, ponieważ wzrost łatwopalnej trawy i zarośli znacznie się nasilił w miesiącach poprzedzających sezon pożarowy, a po drugie, ponieważ następująca po tym ekstremalna susza i upał wysuszyły je do wyjątkowo wysokiego poziomu».

Globalne trendy klimatycznego whiplash

Sytuacja w Kalifornii odzwierciedla globalny trend. Badanie wykazało, że hydroklimatyczne whiplash wzrosły na całym świecie o 31% do 66% od połowy XX wieku, przewyższając prognozy modeli klimatycznych.

Trend ten przyspiesza w wyniku spowodowanej przez człowieka zmiany klimatu, a prognozy wskazują, że whiplash może się ponad podwoić, jeśli globalne temperatury wzrosną o trzy stopnie Celsjusza powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej. kryzysu klimatycznego nadal się nasila.

Ważnym powodem tej intensyfikacji jest «rozszerzająca się atmosferyczna gąbka» – zjawisko, w którym cieplejsza atmosfera pochłania i uwalnia więcej wody.

Z każdym stopniem Celsjusza ocieplenia zdolność atmosfery do magazynowania wilgoci wzrasta o 7%, co dodatkowo nasila dotkliwość susz i powodzi.

«Problem polega na tym, że gąbka rośnie wykładniczo, jak procent składany w banku», mówi Swain. «Tempo ekspansji rośnie z każdym ułamkiem stopnia ocieplenia».

Poza opadami: rola parowania

Podczas gdy wiele badań koncentruje się wyłącznie na wzorcach opadów, to badanie podkreśla rolę rosnącego zapotrzebowania na parowanie.

Ocieplająca się atmosfera odbiera roślinom i glebie więcej wilgoci, pogłębiając tym samym warunki suszy, nawet jeśli opady się nie zmniejszają.

«Rozszerzający się efekt atmosferycznej gąbki mógłby stanowić jednolite wyjaśnienie niektórych widocznych skutków zmiany klimatu», mówi Swain.

Należą do nich szybkie przejścia między powodziami a suszami, osunięcia ziemi wywołane przesyconymi glebami oraz cykle wzrostu roślinności i pożarów.

Wyzwania dla gospodarki wodnej

Nasilający się hydroklimatyczny whiplash stawia gospodarkę wodną przed poważnymi wyzwaniami.

Tradycyjne strategie Kalifornii, takie jak odprowadzanie wód powodziowych do oceanu, muszą być równoważone środkami zatrzymującymi wodę na dłuższe okresy suszy. Swain podkreślił znaczenie podejścia «współzarządzania», które traktuje ryzyko suszy i powodzi łącznie.

John Abatzoglou, naukowiec zajmujący się klimatem na UC Merced i współautor badania, zwrócił uwagę na obciążenie kalifornijskiej infrastruktury:

«Klimat wodny Kalifornii jest niezawodnie zawodny. Wahania, jakich doświadczyliśmy kilka lat temu – od jednego z najsuchszych trzyletnich okresów od stulecia po rekordową pokrywę śnieżną wiosną 2023 roku – wystawiły na próbę zarówno nasze systemy infrastruktury wodnej, jak i pobudziły dyskusje na temat zarządzania powodziami, aby zapewnić przyszłe bezpieczeństwo wodne w coraz bardziej zmiennym hydroklimacie».

Globalne zjawisko klimatycznego whiplash

Kalifornia jest wprawdzie jaskrawym przykładem, ale hydroklimatyczny whiplash jest problemem globalnym.

Dla regionów takich jak Afryka Północna, Azja Południowa i tropikalny Pacyfik prognozuje się najbardziej dramatyczne wzrosty, ale niemal wszystkie regiony będą musiały zmierzyć się z rosnącym ryzykiem.

«Rosnący hydroklimatyczny whiplash może okazać się jedną z uniwersalnych globalnych zmian na ocieplającej się Ziemi», mówi Swain.

Ryzyko pożarów lasów w południowej Kalifornii jeszcze wzrosło z powodu braku deszczu i suchej roślinności, pozostałej po wcześniejszych okresach deszczowych.

Sezonowe wiatry, takie jak Santa Ana, odgrywają rolę w rozprzestrzenianiu się pożarów, jednak Swain zauważył, że «zmiana klimatu wzmacnia nakładanie się skrajnie suchych warunków roślinności później w sezonie z występowaniem tych zjawisk wiatrowych».

«To jest ostatecznie najważniejszy związek między zmianą klimatu a pożarami lasów w południowej Kalifornii».

Pilna potrzeba ograniczenia ocieplenia

Badanie podkreśla pilną potrzebę ograniczenia globalnego ocieplenia, aby spowolnić nasilanie się hydroklimatycznego whiplash.

«Im mniejsze ocieplenie, tym mniejszy wzrost hydroklimatycznego whiplash», mówi Swain. Ponieważ jednak planeta ociepli się w tym stuleciu o dwa do trzech stopni Celsjusza, znaczny wzrost wahań jest prawdopodobny.

Dostosowanie się do tych zmian wymaga ponownego przemyślenia gospodarki wodnej, infrastruktury i strategii oszczędzania wody. Jeśli uwzględni się oba krańce spektrum wodnego – powódź i suszę – decydenci polityczni i społeczności będą lepiej przygotowani na wyzwania ocieplającego się świata. Więcej o wpływie na środowisko i ochronę przyrody.