Q & o serie ați întrebat

ați întrebat: poate Marele Zid verde să oprească expansiunea Saharei?

„You Asked” este o serie în care experții Institutului Pământului abordează întrebările cititorilor despre știință și durabilitate. În onoarea săptămânii climatice NYC și a inițiativei care acoperă clima acum, vom petrece următoarele câteva săptămâni concentrându-ne pe întrebările dvs. despre schimbările climatice.

următoarele întrebări au fost trimise prin pagina noastră de Instagram de către doi dintre adepții noștri. Răspunsurile sunt furnizate de Alessandra Giannini.

Alessandra Giannini este om de știință climatică la Institutul Internațional de cercetare pentru Climă și societate din cadrul Institutului Pământului de la Universitatea Columbia. Ea a făcut cercetări cu privire la seceta din Africa.

este Marele Zid verde al Africii singurul mod natural de a preveni extinderea Saharei în restul Africii?

în primul rând, Sahara nu se extinde în restul Africii. Seceta din Sahel în anii 1970 și 1980 a făcut să pară că deșertul se extindea, deoarece reducerea precipitațiilor la marginea deșertului (Sahel) a provocat o reducere a vegetației. Cu toate acestea, de la apariția observațiilor prin satelit ale acoperirii terenului la începutul anilor 1980, știm că cât de departe spre nord în vegetația deșertului crește depinde de cât de mult plouă la marginea deșertului. Cât de mult plouă în Sahel de-a lungul deceniilor până la secole este controlat în primul rând de influențe la scară foarte mare, cum ar fi temperaturile oceanelor globale, nu de câtă vegetație există.

Marele Zid verde — un proiect care își propune să planteze un zid vast de copaci în Africa de Nord — nu poate împiedica extinderea Saharei. Nici plantarea copacilor în regiunile semi-aride nu poate crește în general precipitațiile.

Sahara este un deșert deoarece primește precipitații neglijabile. Primește puține precipitații din cauza locului în care se află. Din punct de vedere climatologic, deșerturile sunt acolo unde sunt — în jur de 30 de grade nord și Sud în ambele emisfere — din cauza modelelor de circulație din atmosferă. Aerul cald și umed se ridică lângă ecuator, apoi se răcește și condensează umiditatea, care cade sub formă de ploaie sau zăpadă. Astfel, regiunile ecuatoriale sunt caracterizate de ecosisteme foarte umede, cum ar fi pădurile tropicale. Același aer coboară mai târziu peste Sahara, dar, din păcate, aerul scufundat nu poate duce la ploaie, iar cea mai mare parte a umidității sale este oricum epuizată. Latitudinea mișcării de scufundare este în mare măsură determinată de viteza de rotație a Pământului în jurul axei sale.

pe scări de timp paleoclimatice (mii până la sute de mii de ani), întinderea deșerturilor poate varia în funcție de variațiile cantității de radiație solară care ajunge pe Pământ. Acest lucru depinde, în parte, de schimbările de pe orbita Pământului. Sahara a fost „verde” între 11.000 și 5.000 de ani în urmă. Variațiile radiației solare pot conduce la o penetrare mai mare a poleward a sistemelor musonice și, în consecință, pot crește precipitațiile la marginea ecuatorului deșertului.

toate acestea fiind spuse, există dovezi că acoperirea vegetației — în special fermierii care folosesc tehnici agro-forestiere și de conservare a solului și a apei — poate fi o măsură benefică în adaptarea la schimbările climatice. Prin agro-silvicultură mă refer nu atât la plantarea de rânduri de copaci, ci mai degrabă la integrarea arborilor și arbuștilor în practicile agricole normale. Fermierii aleg ce copaci să permită să crească în câmpurile lor-de obicei copaci care cresc absorbția nutrienților în soluri și/sau oferă un aport nutrițional suplimentar oamenilor și animalelor.

plantarea copacilor este benefică, deoarece indicația din observațiile meteorologice este că schimbările climatice din Sahel pot lua forma unor ploi mai puțin frecvente, dar mai intense. Tehnicile menționate mai sus pot utiliza ploaia mai eficient, prin reducerea scurgerilor și creșterea infiltrării apei în sol, care reîncarcă acviferele. Dar din moment ce deșerturile sunt definite de cantitățile lor de precipitații, nu de stocarea apei, în cele din urmă nu poate opri deșertificarea.

am citit recent că împădurirea în Sahara ar reduce albedo-ul Pământului într-o măsură ar face împădurirea să înrăutățească problema. Este această predicție corectă?

dacă înțeleg corect, îngrijorarea aici este că plantarea copacilor în deșert ar determina o reducere a albedo (adică a cantității de radiație solară care este reflectată înapoi în spațiu), ceea ce poate duce la absorbția mai multă energie de către Pământ, crescând astfel încălzirea. Deși aceasta poate fi o preocupare bine întemeiată în sine, sistemul climatic este mai complicat decât atât. Considerarea acestui singur efect izolat nu este suficientă pentru a răspunde la întrebare.

în cele din urmă, ceea ce contează este dacă această cantitate suplimentară de energie care este absorbită de suprafața pământului își poate găsi drumul din sistemul climatic al Pământului. Nu doar în afara suprafeței și în atmosferă, ci și în afara atmosferei și înapoi în spațiu.

lumina soarelui (radiația solară) care vine pe Pământ este în stânga, în galben. Radiația cu undă lungă (terestră) care pleacă de pe Pământ este în dreapta, în bej. (Imagine: K. Trenberth, J. Fasullo și J. Kiehl)

odată absorbită de suprafață, energia poate fi emisă în atmosferă prin diferite procese, inclusiv:

• ca ” radiație terestră „(etichetată” radiație de suprafață ” în imagine). Pământul, ca și corpul uman și orice corp cu o temperatură peste zero absolut, emite radiații.
• prin conducție sau contact strâns cu atmosfera (etichetată „termale” în imagine).
• ca ” căldură latentă „sau” evapo-transpirație ” în imagine — adică energia folosită pentru evaporarea apei de la suprafață.

odată ajunși în atmosferă, dacă energia este emisă în spațiu va fi probabil determinată în cea mai mare parte de nori: groși sau subțiri, aproape de suprafață sau în sus, fiecare va avea un efect diferit. În plus, norii depind de circulația atmosferică globală — adică de direcția și puterea vânturilor, localizarea ploilor etc. Prin urmare, în cele din urmă, soarta acestei energii suplimentare absorbite la suprafață datorită unei reduceri locale a albedo-ului nu va depinde doar de creșterea locală a acoperirii copacilor sau de condițiile locale, ci de modul în care aceste condiții pot influența și, la rândul lor, pot fi influențate de fenomenele globale.

imaginile de mai jos prezintă câteva exemple de conservare a solului și a apei în Sahel. Le-am luat în satul Abraha Atsbeha, în regiunea Tigray din nordul Etiopiei, și sunt dovada unei reconversii remarcabile a mediului pentru un sat care a fost aproape abandonat în urmă cu aproximativ 30 de ani!

desigur, acestea sunt caracteristici mici, dar dacă vă uitați, veți vedea rânduri în câmpuri: acestea sunt rânduri de gropi dreptunghiulare, adânci de aproximativ 1 metru, unde apa se colectează în timpul ploilor și se infiltrează încet în pânza freatică. Foto: Alessandra Giannini

un baraj de verificare pentru a reduce downslope run-off. Foto: Alessandra Giannini

un puț cu o pompă de mână — masa de apă este atât de aproape de suprafață încât apa se scurge chiar și fără pompare! Fotografie: Alessandra Giannini

aveți o întrebare despre schimbările climatice? Te simți curios cu privire la conservare? Pentru a trimite o întrebare, aruncați un comentariu mai jos, trimiteți-ne un mesaj pe Instagram sau trimiteți-ne un e-mail aici.