Q&a Seriesptali jste se

Ptali jste se: může velká zelená zeď zastavit Saharu v rozšiřování?

„Ptali jste se“ je série, kde odborníci Earth Institute řeší čtenářské otázky týkající se vědy a udržitelnosti. Na počest klimatického týdne NYC a iniciativy Covering Climate Now, strávíme několik příštích týdnů zaměřením na vaše otázky týkající se změny klimatu.

následující otázky byly zaslány prostřednictvím naší stránky Instagram dvěma našimi sledujícími. Odpovědi poskytuje Alessandra Giannini.

Alessandra Giannini je klimatologka v mezinárodním Výzkumném ústavu pro klima a společnost v rámci Earth Institute na Columbia University. Provedla výzkum sucha v Africe.

je africká velká zelená zeď jediným přirozeným způsobem, jak zabránit dalšímu rozšíření Sahary do zbytku Afriky?

Za prvé, Sahara se nerozšíří do zbytku Afriky. Sucho v Sahelu v 70. a 80. letech způsobilo, že to vypadalo, že se poušť rozšiřuje, protože snížení srážek na pouštním okraji (Sahel) způsobilo snížení vegetace. Od nástupu satelitních pozorování půdního pokryvu na počátku 80. let však víme, že jak daleko na sever do pouštní vegetace roste, závisí na tom, kolik prší na okraji pouště. Kolik prší v Sahelu po celá desetiletí až staletí, je primárně řízeno velmi rozsáhlými vlivy,jako jsou teploty globálních oceánů, nikoli tím, kolik vegetace je.

velká zelená zeď-projekt, jehož cílem je zasadit obrovskou zeď stromů napříč severní Afrikou-nemůže zabránit rozšíření Sahary. Stejně tak nemůže výsadba stromů v polosuchých oblastech obecně zvýšit srážky.

Sahara je poušť, protože přijímá zanedbatelné srážky. Dostává málo srážek kvůli tomu, kde se nachází. Klimatologicky jsou pouště tam — kde jsou-kolem 30 stupňů na sever a na jih v obou polokoulích-kvůli cirkulačním vzorcům v atmosféře. Teplý, vlhký vzduch stoupá v blízkosti rovníku, pak ochlazuje a kondenzuje jeho vlhkost, která padá jako déšť nebo sníh. Rovníkové oblasti jsou tedy charakterizovány velmi vlhkými ekosystémy, jako jsou deštné pralesy. Stejný vzduch později sestoupí přes Saharu, ale bohužel potopený vzduch nemůže vést k dešti a většina jeho vlhkosti je stejně vyčerpána. Zeměpisná šířka klesajícího pohybu je do značné míry určována rychlostí rotace Země kolem její osy.

v paleoklimatických časových měřítcích (tisíce až stovky tisíc let) se rozsah pouští může lišit v závislosti na změnách množství slunečního záření, které dosáhne země. To částečně závisí na změnách na oběžné dráze Země. Sahara byla „zelená“ před 11 000 až 5000 lety. Změny slunečního záření mohou vést k většímu pronikání pólů monzunových systémů, a následně zvýšit srážky na okraji rovníku pouště.

to vše říká, že existují důkazy, že vegetační pokrývka-konkrétně zemědělci využívající agro-lesnické techniky a techniky ochrany půdy a vody — může být prospěšným opatřením při přizpůsobování se změně klimatu. Pod pojmem agro-lesnictví nemám na mysli ani tak výsadbu řad stromů, ale spíše integraci stromů a keřů do běžných zemědělských postupů. Zemědělci si vybírají, jaké stromy umožňují růst na svých polích-obvykle stromy, které zvyšují příjem živin v půdě a / nebo poskytují další nutriční vstup lidem a zvířatům.

výsadba stromů je prospěšná, protože z meteorologických pozorování vyplývá, že změna klimatu v Sahelu může mít podobu méně častých, ale intenzivnějších dešťů. Výše uvedené techniky mohou efektivněji využívat déšť, a to snížením odtoku a zvýšením infiltrace vody do půdy, která dobíjí zvodnělé vrstvy. Ale protože pouště jsou definovány jejich množství srážek, ne skladování vody, to nakonec nemůže zastavit dezertifikaci.

nedávno jsem četl, že zalesňování na Sahaře by snížilo zemské albedo do té míry, že by zalesňování skutečně zhoršilo problém. Je tato předpověď přesná?

pokud správně rozumím, je zde obava, že výsadba stromů v poušti by způsobila snížení albeda (tj. množství slunečního záření, které se odráží zpět do vesmíru), což může vést k tomu, že země absorbuje více energie, čímž se zvýší oteplování. I když to může být opodstatněná obava sama o sobě, klimatický systém je složitější než to. Vzhledem k tomu, že tento jediný efekt je izolován, nestačí odpovědět na otázku.

nakonec záleží na tom, zda toto dodatečné množství energie, které je absorbováno zemským povrchem, může najít cestu ven ze zemského klimatického systému. Nejen z povrchu a do atmosféry, ale také z atmosféry a zpět do vesmíru.

sluneční světlo (sluneční záření) přicházející na Zemi je vlevo, žlutě. Dlouhovlnné (pozemské) záření odcházející ze země je vpravo, v béžové barvě. (Obraz: k. Trenberth, J. Fasullo, a J. Kiehl)

jakmile je povrch absorbován, může být energie emitována do atmosféry různými procesy, včetně:

• jako „pozemské záření“ (na obrázku označené „povrchové záření“). Země, stejně jako lidské tělo a jakékoli tělo s teplotou nad absolutní nulou, vydává záření.
• prostřednictvím vedení nebo těsného kontaktu s atmosférou (na obrázku označené „termály“).
• jako “ latentní teplo „nebo“ evapo-transpirace “ v obraze-což znamená energii, která se používá k odpařování vody z povrchu.

jakmile bude v atmosféře, zda je energie emitována do vesmíru, bude pravděpodobně většinou určována mraky: silná nebo tenká, blízko povrchu nebo nahoře, každá bude mít jiný účinek. Kromě toho mraky závisí na globální atmosférické cirkulaci-to znamená na směru a síle větru, umístění dešťů atd. Proto nakonec osud této dodatečné energie absorbované na povrchu v důsledku lokální redukce albeda nebude záviset pouze na místním nárůstu stromového pokryvu nebo místních podmínkách, ale na tom, jak tyto podmínky mohou ovlivnit a následně být ovlivněny globálními jevy.

níže uvedené obrázky ukazují některé příklady ochrany půdy a vody v Sahelu. Vzal jsem je ve vesnici Abraha Atsbeha, v oblasti Tigray v severní Etiopii,a jsou důkazem pozoruhodné ekologické přeměny pro vesnici, která byla téměř opuštěna 30 před lety!

je pravda, že se jedná o malé rysy, ale pokud šilháte, uvidíte řádky v polích: jedná se o řady obdélníkových jám, asi 1 metr hluboké, kde se voda shromažďuje během dešťů a pomalu proniká do vodního stolu. Foto: Alessandra Giannini

kontrola přehrady snížit svah odtoku. Foto: Alessandra Giannini

studna s ručním čerpadlem — hladina vody je tak blízko k povrchu, že voda stéká i bez čerpání! Fotografia: Alessandra Giannini

máte dotaz ohledně změny klimatu? Cítíte se zvědaví na ochranu? Chcete-li odeslat otázku, napište komentář níže, pošlete nám zprávu na Instagram nebo nám pošlete e-mail zde.