Klimatické modely varujú: Ľudská činnosť môže odsúdiť juhozápad USA na trvalé sucho

Nová vlna klimatického výskumu bije na poplach: ľudská aktivita pravdepodobne spôsobuje suchá intenzívnejšie a priamejšie, než sa doteraz predpokladalo.

Juhozápad Spojených štátov amerických čelí historicky rozsiahlemu suchu už takmer dve desaťročia. Vodné nádrže, vrátane jazier Mead a Powell, klesli na rekordné minimá, čo vyvoláva právne spory o využívanie vody z rieky Colorado.

Toto sucho sa doposiaľ spájalo s Tichomorskou dekadálnou osciláciou (PDO), klimatickým javom, ktorý sa v priebehu desaťročí strieda medzi obdobiami vlhka a sucha. Po zmene fázy na začiatku 21. storočia zažíva oblasť mimoriadne suché obdobie.

PDO sa považoval za prirodzený jav riadený nepredvídateľnými oceánskymi a atmosférickými fluktuáciami. Nový výskum publikovaný v časopise Nature však naznačuje, že to už neplatí.

Komentár redakcie: Výskum zdôrazňuje, že za súčasné suchá na juhozápade USA a potenciálne budúce suchá v trópoch je zodpovedná ľudská činnosť. Zatiaľ čo prirodzené klimatické javy zohrávajú svoju úlohu, vplyv emisií skleníkových plynov a aerosólov je čoraz výraznejší a mení charakter týchto javov. Táto zmena paradigmy si vyžaduje komplexné prehodnotenie politík a stratégií na zmiernenie dopadov sucha.

Náš tím vedcov, špecializujúcich sa na atmosféru, zem a oceány, pracoval so stovkami simulácií klimatických modelov a zistil, že PDO je od 50. rokov 20. storočia silne ovplyvňované ľudskou činnosťou. Oscilácia mala už prejsť do vlhšej fázy, no namiesto toho uviazla v stave sucha. Naše výsledky naznačujú, že sucho by sa mohlo stať novým normálom pre túto oblasť, ak sa nezastaví globálne otepľovanie spôsobené ľudskou činnosťou.

**Veda o vysychajúcom svete**

Vedci sa desaťročia spoliehali na základný fyzikálny princíp pri predpovedaní trendov zrážok: teplejší vzduch zadržiava viac vlhkosti. V otepľujúcom sa svete to znamená, že vlhké oblasti budú pravdepodobne vlhšie, zatiaľ čo suché oblasti budú suchšie. V suchých oblastiach, ako teploty stúpajú, sa zo zeme odparuje viac vlhkosti, čo vedie k intenzívnejším suchám.

Zatiaľ čo väčšina klimatických modelov simuluje tento všeobecný vzorec, často podceňujú jeho plný rozsah, najmä nad pevninou.

Krajiny už zažívajú sucho ako jeden z najbezprostrednejších a najzávažnejších dôsledkov zmeny klímy. Pochopenie toho, čo nás čaká, je nevyhnutné, aby sme vedeli, ako dlho budú tieto suchá trvať, a pretože silné suchá môžu mať rozsiahle dopady na ekosystémy, ekonomiky a globálnu potravinovú bezpečnosť.

**Ľudské odtlačky prstov na megasuchách**

Simulácia zrážok je jednou z najväčších výziev v klimatickej vede. Závisí to od komplexnej interakcie medzi rozsiahlymi veternými systémami a procesmi v malom meradle, ako je tvorba oblakov.

Donedávna klimatické modely neponúkali jasný obraz o tom, ako sa pravdepodobne zmenia vzorce zrážok v blízkej budúcnosti, keďže emisie skleníkových plynov z vozidiel, elektrární a priemyslu naďalej ohrievajú planétu. Modely sa môžu výrazne líšiť v tom, kde, kedy a ako sa zrážky zmenia. Dokonca aj prognózy, ktoré spriemerňujú výsledky niekoľkých modelov, sa líšia, pokiaľ ide o zmeny v zrážkových vzorcoch.

Techniky, ktoré sme použili, pomáhajú spresniť tento obraz pre Severnú Ameriku a naprieč trópmi.

Pozreli sme sa späť na vzorce zmien fáz PDO za posledné storočie pomocou mimoriadne rozsiahleho súboru klimatických simulácií. Masívny počet simulácií, viac ako 500, nám umožnil izolovať ľudské vplyvy. To ukázalo, že posuny v PDO boli spôsobené interakciou zvyšujúceho sa otepľovania v dôsledku emisií skleníkových plynov a ochladzovania v dôsledku častíc, ktoré blokujú slnečné žiarenie, nazývaných aerosóly, ktoré sú spojené s priemyselným znečistením.

Zistili sme, že od 50. do 80. rokov 20. storočia zvyšujúce sa emisie aerosólov z rýchlej industrializácie po druhej svetovej vojne viedli k pozitívnemu trendu v PDO, vďaka čomu bol juhozápad dažďovejší a menej vyprahnutý.

Po 80. rokoch 20. storočia sme zistili, že kombinácia prudkého nárastu emisií skleníkových plynov z priemyslu, elektrární a vozidiel a zníženia aerosólov, keďže krajiny čistili svoje ovzdušie, posunula PDO do negatívneho trendu generujúceho sucho, ktorý pokračuje dodnes.

Toto zistenie predstavuje zmenu paradigmy v našom vedeckom chápaní PDO a varovanie pre budúcnosť. Súčasnú negatívnu fázu už nemožno považovať len za hod klimatickou kockou – bola ovplyvnená ľuďmi.

Náš záver, že globálne otepľovanie môže posunúť PDO do svojej negatívnej, sucho vyvolávajúcej fázy, podporujú aj geologické záznamy o minulých megasuchách. Približne pred 6 000 rokmi, počas obdobia vysokých teplôt, dôkazy ukazujú na vznik podobného teplotného vzorca v severnom Pacifiku a rozsiahleho sucha na juhozápade.

**Riziká sucha v trópoch sa podceňujú**

Minulosť tiež poskytuje stopy k budúcim zmenám zrážok v trópoch a riziku sucha v oblastiach, ako je Amazónia.

Obzvlášť poučný príklad pochádza spred približne 17 000 rokov. Geologické dôkazy ukazujú, že existovalo obdobie rozsiahlych zmien zrážok v trópoch, ktoré sa zhodovalo s výrazným spomalením oceánskych prúdov v Atlantiku.

Tieto oceánske prúdy, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri regulácii globálnej klímy, prirodzene oslabili alebo čiastočne skolabovali a očakáva sa, že sa v tomto storočí pri súčasnom tempe globálneho otepľovania ešte viac spomalia.

Nedávna štúdia tohto obdobia, ktorá využila počítačové modely na analýzu geologických dôkazov o klimatickej histórii Zeme, zistila oveľa silnejšie vysychanie v Amazonskej panve, ako sa doteraz predpokladalo. Ukazuje tiež podobné vzorce aridifikácie v Strednej Amerike, západnej Afrike a Indonézii.

Výsledky naznačujú, že zrážky by mohli opäť prudko klesnúť. Dokonca aj mierne spomalenie hlavného Atlantického oceánskeho prúdu by mohlo vysušiť dažďové pralesy, ohroziť zraniteľné ekosystémy a prevrátiť živobytie v trópoch.

**Čo bude nasledovať**

Sucho je narastajúci problém, ktorý je čoraz viac ovplyvňovaný ľudskou činnosťou. Boj proti nemu si bude vyžadovať prehodnotenie vodného hospodárstva, poľnohospodárskej politiky a adaptačných stratégií. Dobre zvládnutie týchto opatrení závisí od predpovedania sucha s oveľa väčšou istotou.

Klimatický výskum ukazuje, že lepšie predpovede sú možné pomocou počítačových modelov novými spôsobmi a dôsledným overovaním ich výkonu pomocou dôkazov z minulých klimatických zmien. Vzniknutý obraz je triezvy a odhaľuje oveľa vyššie riziko sucha na celom svete.