Ένα Σαββατοκύριακο με βροχές που αντιστοιχούν σε ολόκληρο μήνα. Κι έπειτα, εβδομάδες χωρίς σταγόνα. Το έδαφος ξεραίνεται, το γρασίδι κιτρινίζει, τα αποθέματα νερού στους ταμιευτήρες υποχωρούν, παρότι φαινομενικά η ποσότητα βροχής θεωρείται επαρκής. Αυτό το μοτίβο, που κάποτε θα χαρακτηριζόταν ασυνήθιστο, τείνει να γίνεται όλο και πιο συχνό σε πολλές περιοχές του πλανήτη.
Νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature αποκαλύπτει ότι το ζήτημα δεν είναι μόνο πόσο βρέχει, αλλά και πώς κατανέμονται οι βροχές μέσα στον χρόνο. Η μεταβολή στον ρυθμό και τη συχνότητα των βροχοπτώσεων μπορεί να μειώνει τα αποθέματα νερού στη στεριά με τρόπους που μέχρι σήμερα δεν είχαν αποτυπωθεί πλήρως στα επιστημονικά μοντέλα.
Οι έντονες βροχές σε μικρό χρονικό διάστημα «στεγνώνουν» τη Γη
Σύμφωνα με τους ερευνητές, όταν παρατηρούνται έντονα επεισόδια βροχής, τα οποία χωρίζονται από μεγάλα διαστήματα ξηρασίας, η Γη καταλήγει να συγκρατεί λιγότερο νερό συνολικά. Μάλιστα, η επίδραση αυτής της συγκέντρωσης φάνηκε να είναι σχεδόν εξίσου ισχυρή με μια πραγματική μείωση στη συνολική ετήσια βροχόπτωση.
Όπως εξηγούν, μια περιοχή μπορεί να εμφανίζει σταθερά ή ακόμα και αυξημένα ετήσια επίπεδα βροχοπτώσεων, αλλά να γίνεται πιο ξηρή, μόνο και μόνο επειδή οι βροχές δεν κατανέμονται ομοιόμορφα μέσα στη χρονιά.
Πώς μετρήθηκαν τα μοτίβα βροχής
Η ερευνητική ομάδα του Dartmouth College χρησιμοποίησε δεδομένα από την αποστολή GRACE, ένα δορυφορικό πρόγραμμα που από το 2002 καταγράφει μικρές μεταβολές στη βαρύτητα της Γης. Οι μεταβολές αυτές αντανακλούν αλλαγές στην ποσότητα νερού που αποθηκεύεται στο έδαφος, τους υπόγειους υδροφορείς, τη βλάστηση και τα επιφανειακά υδάτινα σώματα. Έτσι, οι επιστήμονες κατάφεραν να χαρτογραφήσουν πώς μεταβάλλεται η αποθήκευση του νερού στη στεριά σε παγκόσμια κλίμακα.
Για να εξετάσουν πώς κατανέμονται οι βροχές από μέρα σε μέρα μέσα στη χρονιά, προσαρμόσαν τον δείκτη Gini (ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της ανισότητας εισοδήματος) στα ημερήσια δεδομένα βροχόπτωσης. Οι τιμές κοντά στο 0 υποδήλωναν σχετικά ομοιόμορφη κατανομή της βροχής μέσα στο έτος, ενώ οι τιμές κοντά στο 1 υποδήλωναν ότι σχεδόν όλη η ετήσια βροχή έπεσε σε λίγες μόνο ημέρες.
Ο δείκτης αυτός υπολογίστηκε με βάση τρεις ανεξάρτητες παγκόσμιες βάσεις δεδομένων βροχόπτωσης, και στη συνέχεια συγκρίθηκαν οι ετήσιες μεταβολές στη συγκέντρωση των βροχών με τις μεταβολές στην ποσότητα νερού που αποθηκεύεται στη στεριά. Τα αποτελέσματα φάνηκαν να είναι συνεπή σε διαφορετικές κλιματικές ζώνες, από ερήμους μέχρι τροπικά δάση, αν και σε ορισμένες ποτάμιες λεκάνες παρατηρήθηκαν αντίθετα μοτίβα. Σε όσες λεκάνες η σχέση ήταν στατιστικά σαφής, περίπου 8 στις 10 εμφάνισαν απώλεια νερού όταν οι βροχοπτώσεις ήταν «συγκεντρωμένες» σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Περισσότερες βροχές δεν σημαίνει πάντα περισσότερο νερό
Όταν σε μια περιοχή σημειώνεται πολύ έντονη βροχόπτωση σε μικρό χρονικό διάστημα, το έδαφος έχει περιορισμένη ικανότητα να απορροφήσει το νερό. Όπως εξηγούν οι ερευνητές, ένα σημαντικό μέρος της βροχής παραμένει στην επιφάνεια και στη συνέχεια είτε απορρέει, είτε εξατμίζεται γρήγορα, ιδίως όταν ακολουθούν παρατεταμένες, ηλιόλουστες περίοδοι ξηρασίας.
Οι ξηρές φάσεις τείνουν να είναι πιο ηλιόλουστες, άρα η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στο έδαφος είναι μεγαλύτερη, επιταχύνοντας ακόμη περισσότερο την εξάτμιση. Για να ελέγξουν αν αυτός ο μηχανισμός αρκεί για να εξηγήσει τα ευρήματα των δορυφόρων, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα απλοποιημένο μοντέλο των διεργασιών στην επιφάνεια της γης αλλά και πιο σύνθετα κλιματικά μοντέλα.
Και τα δύο είδη προσομοιώσεων έφτασαν στο ίδιο αποτέλεσμα· η συγκέντρωση της βροχής σε μικρό χρονικό διάστημα φάνηκε να οδηγεί σε μείωση της αποθήκευσης νερού στη στεριά. Πιο συγκεκριμένα, στο απλοποιημένο μοντέλο, η εξάτμιση από επιφανειακά νερά φάνηκε να αυξάνεται κατά περίπου 300 χιλιοστά τον χρόνο ενώ η εξάτμιση από το έδαφος φάνηκε να μειώνεται, με αποτέλεσμα η συνολική εξάτμιση να αυξάνεται περίπου 240 χιλιοστά τον χρόνο.
Η αύξηση αυτή ήταν αρκετή για να εξηγήσει τη μείωση της αποθήκευσης νερού που προέβλεπε το μοντέλο. Οι ερευνητές, μάλιστα, δοκίμασαν περίπου 365.000 διαφορετικές παραλλαγές του μοντέλου, με διαφορετικές παραμέτρους, και το αποτέλεσμα παρέμεινε σταθερό.
Το νέο κλιματικό σενάριο;
Οι συγγραφείς της μελέτης συνοψίζουν ότι η χρησιμότητα των βροχοπτώσεων για τη διαθεσιμότητα νερού στη στεριά, εξαρτάται τόσο από την κατανομή της σε μικρές χρονικές κλίμακες όσο και από το ετήσιο σύνολό της. Το «πόσο» δεν αρκεί, μιας και το «πότε» και το «πώς» αποδεικνύονται εξίσου κρίσιμα.
Αυτό έχει σημαντικές συνέπειες για τις υποδομές και τις πολιτικές διαχείρισης νερού. Πολλοί ταμιευτήρες, φράγματα και συστήματα άρδευσης έχουν σχεδιαστεί με βάση ιστορικά μοτίβα βροχής, στα οποία η βροχόπτωση ήταν πιο σταθερή και προβλέψιμη. Αν η πραγματικότητα μετατοπίζεται προς λιγότερα, αλλά πιο έντονα επεισόδια βροχής, τότε υποδομές και στρατηγικές που θεωρούνται επαρκείς μπορεί στην πράξη να αποδειχθούν ανεπαρκείς, ακόμη και σε περιοχές που δεν εμφανίζουν καθαρή μείωση της ετήσιας βροχόπτωσης.
Αυτό που προκύπτει, τελικά, είναι μια πιο σύνθετη εικόνα, καθώς η κλιματική αλλαγή δεν φαίνεται να επηρεάζει μόνο το πόσο νερό έχουμε, αλλά και το πώς, πότε και για πόσο μπορούμε πραγματικά να το κρατήσουμε στη Γη.
