Susza coraz bardziej niepokoi Amerykanów i zaniepokojonych obywateli na całym świecie. Zachodnia część Stanów Zjednoczonych doświadczyła w swojej historii okresów straszliwych susz, a zmiany klimatyczne obwinia się za powodowanie bardziej ekstremalnych zmian pogodowych w wielu innych regionach. Zrozumienie przyczyn braku opadów pomaga kształtować politykę i wybory, które mogą zaostrzyć lub ograniczyć skutki susz.
Fizyczne przyczyny suszy
Obserwatorium Ziemi NASA wymienia trzy czynniki powodujące suszę. Są to wzajemnie powiązane, naturalnie występujące zjawiska, które determinują lokalizację, dotkliwość i częstotliwość susz.
Temperatura oceanów i lądów
Opady są wynikiem naturalnego procesu, w którym:
- Woda paruje z powierzchni ziemi, czy to ze zbiorników wodnych, czy z lądu.
- Wilgoć następnie skrapla się w atmosferze.
- W końcu wilgoć koncentruje się i ponownie opada na ziemię.
Proces napędzany jest ciepłem słońca; im jest cieplej, tym większa jest szybkość parowania. Jeśli zatem na danym obszarze temperatura oceanu lub powierzchni lądu jest stosunkowo niska, w regionach zależnych od tych źródeł wilgoci może wystąpić susza. Na przykład niskie temperatury na Pacyfiku w pobliżu równika są zwykle skorelowane z niskimi opadami deszczu w zachodniej i środkowej części Stanów Zjednoczonych
Wzorce cyrkulacji powietrza w atmosferze
Wielkoskalowe wzorce pogodowe, w tym rozkład opadów, w dużej mierze zależą od wzorców cyrkulacji powietrza w atmosferze. Gdy gorące powietrze unosi się i rozszerza, tworzy kontrastowy przepływ powietrza z chłodniejszych obszarów, gdzie powietrze skrapla się i opada. Powoduje to powstawanie prądów powietrza, które przemieszczają wilgoć wokół atmosfery i powodują różne wzorce opadów w różnych regionach.
Kiedy występuje anomalia w temperaturach powierzchni, zmieniają się typowe wzorce cyrkulacji powietrza, co oznacza, że zmieniają się również wzorce opadów. Prowadzi to do ponadprzeciętnych opadów na niektórych obszarach i suszy na innych. El Nino i La Nina to doskonałe przykłady dużych wahań prądów powietrza, które często są kojarzone z suszą w takich miejscach jak Afryka, Australia, Indie, Brazylia i Hawaje.
Ilość wilgoci w glebie
Wilgotność gleby wpływa na powstawanie chmur lub ich brak na poziomie bardziej lokalnym. Kiedy gleba jest wilgotna, temperatura powietrza na powierzchni pozostaje niższa, ponieważ większa część energii słonecznej jest pochłaniana w procesie parowania. Jeśli ziemia jest sucha, nie ma lokalnego źródła wilgoci powodującej powstawanie chmur. Prowadzi to do wyższych temperatur na powierzchni, co sprawia, że gleba jest jeszcze bardziej sucha. Cykl nakręca się sam i powoduje długotrwałe susze.
Połączenie międzyludzkie
Oprócz czynników meteorologicznych powodujących suszę, przyczyną może być również działalność człowieka. Działalność człowieka spowodowała zmniejszenie ilości opadów w wielu regionach świata. Czasami to, ile wody konsumują ludzie i czas tego spożycia, wpływa na to, ile wody będzie dostępne w późniejszym terminie dla ludzi, roślin i zwierząt. Zatem suszę można również postrzegać jako brak równowagi między podażą a popytem.
Wylesianie
Powszechne wylesianie może przyczynić się do suszy, szczególnie w regionach, gdzie opady deszczu powstają w wyniku lokalnych cykli wodnych. Podczas konwencjonalnych opadów woda wyparowuje z lokalnych gruntów i źródeł wody w wysokiej temperaturze. Powietrze zawierające wodę unosi się do atmosfery, gdzie ulega ochłodzeniu i opada w postaci deszczu. To częste zjawisko w tropikach. Lasy tracą wodę w wyniku ewapotranspiracji, która zasila lokalny obieg wody. Kiedy wycina się lasy, paruje mniej wody, co z kolei zmniejsza ilość tworzących się chmur.
- Według CIFOR tego rodzaju opady występują na 50% Środkowego Zachodu w USA, 90% w Sahelu w Afryce Zachodniej i 30–60% w Amazonii, co czyni je podatnymi na suszę.
- Badania naukowe wykazały, że Amazonki już doświadczają tego rodzaju „samonapędzającej się suszy”.
Degradacja gleby
Degradacja gleby następuje, gdy traci się ochronną pokrywę roślinną, zwłaszcza lasy, odsłaniając glebę. Intensywne rolnictwo, które obejmuje głęboką orkę i stosowanie środków chemicznych niszczących strukturę gleby, to kolejna powszechna przyczyna.
- Utrata pokrywy lub struktury zmniejsza zdolność gleby do wchłaniania i zatrzymywania wody, powoduje spływ i skraca czas, w którym woda może przedostać się do głębszych warstw gleby.
- W związku z czym gleby szybko wysychają i nie są w stanie wspierać wzrostu roślin i upraw, a w krótkiej perspektywie prowadzą do susz w rolnictwie. Skutki tego są większe w regionach takich jak Subsahara, gdzie 95% rolnictwa jest uzależnione od wilgotności gleby.
- Kiedy występuje większy spływ, a mniejsza infiltracja i przenikanie wody deszczowej do gleby, dodawana jest mniejsza ilość wód gruntowych, co prowadzi do długotrwałej suszy hydrologicznej.
Większe zapotrzebowanie na wodę
W przeciwieństwie do suszy meteorologicznej, która jest wypadkową wyłącznie warunków pogodowych i klimatycznych, susza hydrologiczna spowodowana jest brakiem opadów (deszczu i śniegu) przez dłuższy czas i większym zapotrzebowaniem na wodę w danym regionie niż jest dostępny. Źródła wody mogą obejmować naturalne jeziora i rzeki, sztuczne zbiorniki i wody gruntowe.
- Wykorzystywanie przez ludzi zbiorników wód gruntowych poprzez pompowanie do celów pitnych/gospodarskich lub wody rzecznej do nawadniania może również powodować wchłanianie wody, przyczyniając się do suszy hydrologicznej. Budowa zapór w górnym biegu rzeki dla elektrowni wodnych może spowodować niedobór wody w dole rzeki. Na przykład użytkowanie przez człowieka zwiększyło liczbę przypadków suszy hydrologicznej o 100-200%, a intensywność o 8 razy w Chinach (str. 1).
- Ogólne stosowanie przez ludzi zwiększyło częstotliwość występowania suszy hydrologicznej o 27% na całym świecie, o 35% w Azji, 25% w Ameryce i 20% w Europie.
- Przetrwanie dzikich zwierząt i organizmów wodnych również zależy od określonego poziomu wody w jeziorach i rzekach, a roślinność zależy od pewnych poziomów zwierciadła wody.
Susza ma miejsce, gdy wszystkie połączone „zapotrzebowania” stają się większe niż dostępne zasoby wody przez dłuższy okres. Łagodzenie suszy hydrologicznej wymaga długoterminowego podejścia, ponieważ odnawianie naturalnych źródeł wody następuje powoli. Gdy zapotrzebowanie na wodę jest wysokie w okresie niskich opadów, gdy rzeki i wody gruntowe nie są uzupełniane jak zwykle, skutki mogą być poważniejsze.
Wyczucie czasu
Moment opadów i zapotrzebowanie na wodę ma wiele wspólnego z wystąpieniem suszy. Nawet jeśli ogólne zaopatrzenie w wodę jest niskie, susza w miesiącach zimowych zwykle nie stanowi większego problemu, ponieważ zapotrzebowanie jest znacznie mniejsze niż latem.
Susze rolnicze zwykle występują, gdy wiosną nie ma wystarczającej ilości wody, aby pomóc w zakorzenieniu się sadzonek i zapewnić sukces upraw. Kiedy rozkład opadów występuje częściej latem niż zimą, duża część wody jest szybko tracona w wyniku parowania i spływu, zamiast gromadzić się w postaci pokrywy śnieżnej. Powoduje to późniejszą suszę, kiedy ludzie lub systemy naturalne są przyzwyczajeni do wody dostępnej z topniejącego śniegu.
Zmiany klimatyczne i susza
W miarę nasilania się zmian klimatycznych powodowanych przez człowieka wielu naukowców bada ich rzekomy wpływ na suszę. Jak wyjaśniają mechanizmy meteorologiczne powodujące suszę:
- Nienormalne wahania temperatury odpowiadają nieprawidłowym wahaniom opadów.
- Wzrost temperatury może powodować częstsze i dotkliwsze susze, co stawia zmiany klimatyczne na celowniku jako główną przyczynę suszy obecnie.
- W latach 2000–2015 w USA na 20–70% obszaru panowała bardziej sucha niż zwykle pogoda.
- Liczba obszarów na świecie dotkniętych ekstremalną suszą wzrosła z 1% w latach pięćdziesiątych XX wieku do 3% w latach 2000.
NASA wskazuje, że istnieją niezbite dowody naukowe na to, że zmiany klimatyczne powodują, że planeta jest średnio cieplejsza, co powoduje, że fale upałów są bardziej intensywne, a susze poważniejsze. Oczekuje się, że w kontynentalnych Stanach Zjednoczonych w ciągu najbliższych kilku dekad częstotliwość i dotkliwość susz w całym kraju wzrosną.
Ochrona przed suszą
Przyczyny suszy są złożone, powiązane i w coraz większym stopniu spowodowane przez człowieka. Istnieje jednak wiele sposobów oszczędzania wody, co staje się coraz ważniejszym priorytetem w regionach dotkniętych suszą. Tak naprawdę ludzie na całym świecie powinni rozważyć oszczędzanie wody jako środek zapobiegawczy przed przyszłymi suszami.
