Η ξηρασία είναι ένας κλιματικός κίνδυνος που απασχολεί ιδιαιτέρως την επιστημονική κοινότητα καθώς οι επιπτώσεις της πλήττουν ένα μεγάλο ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού και θέτουν σε κίνδυνο οικοσυστήματα, παρεμποδίζοντας του στόχους της βιώσιμης ανάπτυξης, ενώ υπάρχουν περιοχές που εμφανίζονται ιδιαίτερα ευπαθείς σε αυτή. Την τελευταία δεκαετία αρκετές περιοχές του πλανήτη όπως η Βραζιλία, η Καλιφόρνια, η Ευρώπη κ.α. απέδειξαν ότι οι αρνητικές επιπτώσεις της ξηρασίας δεν αφορούν μόνο τη σφοδρότητα και τη συχνότητα του φαινομένου αλλά και τον βαθμό έκθεσης του εκάστοτε συστήματος σε αυτή, την ευαισθησία της περιοχής αλλά και την ικανότητα αντιμετώπισης της από τα υποκείμενα συστήματα. Για αυτό το λόγο η πρόληψη της αποτελεί ένα σημαντικό ζήτημα κοινωνικό και οικολογικό.
Στο πλαίσιο αυτό οι επιστήμονες της NASA προσπαθούν να βρουν τρόπους να προβλέψουν την αιφνίδια ξηρασία. Με τον όρο αυτό απευθύνονται στην ταχεία έναρξη ή εντατικοποίηση της ξηρασίας, που τίθεται σε κίνηση από τα χαμηλότερα από το κανονικό ποσοστά βροχόπτωσης, ασυνήθιστα υψηλές θερμοκρασίες, ανέμους ή αλλαγές στο ισοζύγιο ακτινοβολίας.
Αυτές οι μεταβολές είναι ικανές να επηρεάσουν γρήγορα το τοπικό κλίμα. Οι υψηλές θερμοκρασίες αυξάνουν την εξατμισοδιαπνοή, τη διαδικασία δηλαδή κατά την οποία το νερό μεταφέρεται από το έδαφος στην ατμόσφαιρα μέσω της εξάτμισης και μέσω της διαπνοής των φυτών, μειώνοντας έτσι την υγρασία εδάφους. Έτσι η αιφνίδια ξηρασία συνδέεται άμεσα με την υγρασία εδάφους και τα φυτά και μπορεί να επιφέρει μεγάλα πλήγματα στις γεωργικές καλλιέργειες, ενώ είναι ιδιαίτερα δύσκολο να προβλεφθεί.
Σε μια πρόσφατη μελέτη, μια ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA στη Νότια Καλιφόρνια μπόρεσε να ανιχνεύσει σημάδια ξηρασίας έως και τρεις μήνες πριν από την έναρξη. Στο μέλλον, μια τέτοια προειδοποίηση θα μπορούσε να βοηθήσει τις προσπάθειες μετριασμού. Πώς όμως κατάφεραν να την προβλέψουν;
Η έρευνα τους βασίστηκε σε δορυφορικές παρατηρήσεις οργάνων που βρίσκονται στους δορυφόρους Orbiting Carbon Obsevatory-2 (OCO-2) της NASA. Κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης το φυτό δεσμεύει το ηλιακό φως, διοξείδιο του άνθρακα και νερό, για να το μετατρέψει σε τροφή, κάποια από την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία πάνω στη χλωροφύλλη των φυλλωμάτων των φυτών δημιουργεί φαινόμενα φθορισμού που μπορούν να εντοπιστούν από τα κατάλληλα όργανα στο διάστημα. Όσο πιο έντονος είναι ο φθορισμός τόσο περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα δεσμεύει το φυτό από την ατμόσφαιρα.
Οι επιστήμονες, έχοντας στη διάθεσή τους δεδομένα φθορισμού από δορυφορικές παρατηρήσεις ετών με καταγεγραμμένα φαινόμενα αιφνίδιας ξηρασίας στις ΗΠΑ εντόπισαν ένα ιδιαίτερο σήμα. Τους μήνες ή τις βδομάδες που προηγήθηκαν μιας αιφνίδιας ξηρασίας η βλάστηση αρχικά ευδοκίμησε καθώς οι συνθήκες έγιναν θερμές και ξηρές. Τα ανθισμένα φυτά εξέπεμπαν ένα ασυνήθιστα ισχυρό σήμα φθορισμού για την εποχή του έτους. Καθώς όμως η παροχή νερού στο έδαφος σταδιακά μειωνόταν και οι θερμοκρασίες αυξήθηκαν τα χαμηλά επίπεδα ξηρασίας στο έδαφος μειώθηκαν απότομα και μέσα σε λίγκες μέρες αναπτύχθηκαν συνθήκες ξηρασίας
Οι μετρήσεις φθορισμού συγκρίθηκαν με δεδομένα υγρασίας εδάφους από τον δορυφόρο SMAP (Soil Moisture Active Passive) της NASA που παρακολουθεί τις αλλαγές της υγρασίας του εδάφους μετρώντας την ένταση εκπομπής μικροκυμάτων από την επιφάνεια της Γης.
Κατά τη διαδικασία αυτή οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το ασυνήθιστο έντονο σήμα φθορισμού των φυτών συσχετίζεται εξαιρετικά καλά με την απώλεια εδαφικής ξηρασίας από 6 έως και 12 βδομάδες πριν από μια αιφνίδια ξηρασία, ενώ παρατηρήθηκε σε μια εκτεταμένη έκταση με διαφορετικούς τύπους βλάστησης. Έτσι ο φθορισμός των φυτών μπορεί να αποτελέσει στο μέλλον έναν αξιόπιστο δείκτη έγκαιρης προειδοποίησης για την αιφνίδια ξηρασία, για την οποία δεν μπορεί να εξαλείψει τις επιπτώσεις της όμως μπορεί να συμβάλει στην καλύτερη προσαρμογή σε αυτές.
Άλλο ένα τμήμα της συγκεκριμένης μελέτης αφορά την επίδραση των αιφνίδιων ξηρασιών στο ανθρακικό ισοζύγιο. Τα φυτά δεσμεύοντας διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα αποτελούν καταβόθρες άνθρακα, αφού απορροφούν μεγαλύτερο ποσοστό από ότι απελευθερώνουν. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μετρήσεις διοξειδίου του άνθρακα από τον δορυφόρο OCO-2, μαζί με προηγμένα υπολογιστικά μοντέλα, για να παρακολουθήσουν την απορρόφηση άνθρακα από τη βλάστηση πριν και μετά από αιφνίδιες ξηρασίες. Παρατηρήθηκε ότι τα καταπονημένα από τις υψηλές θερμοκρασίες φυτά απορροφούν λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Αναμενόμενο θα ήταν να παρατηρηθούν έτσι υψηλότερες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα πράγμα που όμως δεν συμβαίνει. Από ότι φαίνεται τις θερμότερες μέρες πριν την έναρξη της αιφνίδιας ξηρασίας τα φυτά αύξησαν την απορρόφηση άνθρακα σε σύγκριση με τις κανονικές συνθήκες με αποτέλεσμα να εξισορροπείται η μειωμένη πρόσληψη των επόμενων ημερών.
Οι παρατηρήσεις αυτές μπορούν να βελτιώσουν πέρα από την πρόβλεψη της αιφνίδιας ξηρασίας και τις προβλέψεις των μοντέλων για τον κύκλο του άνθρακα.
Πηγή:https://www.nasa.gov/earth/how-glowing-plants-could-help-scientists-predict-flash-drought/
Leave a Comment