Q& a SeriesYou kysyi

kysyit: Voiko Suuri viherseinä estää Saharan laajenemisen?

”you Asked” on sarja, jossa Earth Instituten asiantuntijat ratkovat lukijoiden kysymyksiä tieteestä ja kestävyydestä. Climate Week NYC: n ja Covering Climate Now-aloitteen kunniaksi keskitymme seuraavat viikot ilmastonmuutosta koskeviin kysymyksiinne.

kaksi seuraajaamme lähetti Instagram-sivumme kautta seuraavat kysymykset. Vastauksia antaa Alessandra Giannini.

Alessandra Giannini on ilmastotutkija Columbian yliopiston Ilmastoinstituutissa (International Research Institute for Climate and Society). Hän on tehnyt tutkimusta Afrikan kuivuudesta.

onko Afrikan Suuri viherseinä ainoa luonnollinen tapa estää Saharan laajeneminen muualle Afrikkaan?

ensinnäkin Sahara ei laajene muualle Afrikkaan. Sahelin kuivuus 1970-ja 1980-luvuilla sai sen näyttämään aavikon laajenemiselta, koska Sademäärän väheneminen aavikon reunamilla (Sahel) vähensi kasvillisuutta. Maanpeitteen satelliittihavaintojen tulon jälkeen 1980-luvun alussa tiedetään kuitenkin, että kuinka kauas pohjoiseen aavikkokasvillisuus kasvaa, riippuu siitä, kuinka paljon aavikon reunalla sataa. Se, kuinka paljon Sahelissa sataa vuosikymmenten tai vuosisatojen aikana, riippuu ensisijaisesti hyvin laajoista vaikutuksista, kuten maapallon merien lämpötiloista, ei siitä, kuinka paljon siellä on kasvillisuutta.

Suuri viherseinä — hanke, jonka tavoitteena on istuttaa valtava puumuuri Pohjois — Afrikan poikki-ei voi estää Saharan laajenemista. Puiden istuttaminen puolikuiville alueille ei myöskään yleensä lisää sademääriä.

Sahara on aavikkoa, koska se saa vähäisiä sademääriä. Se saa vain vähän sadetta sijaintinsa vuoksi. Ilmastollisesti aavikot ovat siellä missä ne ovat — noin 30 astetta pohjoiseen ja etelään molemmilla pallonpuoliskoilla — ilmakehän kiertokulun vuoksi. Lämmin, kostea ilma nousee lähelle päiväntasaajaa, sitten jäähtyy ja tiivistyy sen kosteus, joka sataa sateena tai lumena. Päiväntasaajan seuduille on siis tyypillistä hyvin kosteat ekosysteemit, kuten sademetsät. Sama ilma laskeutuu myöhemmin Saharan ylle, mutta valitettavasti uppoava ilma ei voi johtaa sateeseen, ja suurin osa sen kosteudesta ehtyy muutenkin. Uppoamisliikkeen leveysaste määräytyy pitkälti maan Pyörimisnopeuden mukaan sen akselin ympäri.

paleoklimaattisilla aikaskaaloilla (tuhansista satoihin tuhansiin vuosiin) aavikoiden laajuus voi vaihdella riippuen maahan saapuvan auringon säteilyn määrän vaihteluista. Tämä riippuu osittain Maan radan muutoksista. Sahara oli ”vihreä” 11 000-5 000 vuotta sitten. Auringon säteilyn vaihtelut voivat lisätä monsuunijärjestelmien läpäisevyyttä ja siten lisätä sademääriä aavikon päiväntasaajan ja Wardin rajalla.

kaikesta tästä huolimatta on näyttöä siitä, että kasvipeite — erityisesti maatalousmetsätaloutta sekä maaperän ja vesien suojelutekniikoita käyttävät viljelijät-voi olla hyödyllinen toimenpide ilmastonmuutokseen sopeutumisessa. Maatalousmetsätaloudella en tarkoita niinkään puurivien istuttamista, vaan puiden ja pensaiden yhdistämistä tavanomaisiin viljelykäytäntöihin. Viljelijät valitsevat, mitä puita he saavat viljellä pelloillaan-tyypillisesti puita, jotka lisäävät ravinteiden saantia maaperään ja / tai antavat lisäravinnetta ihmisille ja eläimille.

puiden istuttamisesta on hyötyä, sillä säähavaintojen perusteella Sahelin ilmastonmuutos saattaa olla muuttumassa harvinaisemmaksi, mutta voimakkaammaksi sateeksi. Edellä mainituilla tekniikoilla voidaan hyödyntää sadetta tehokkaammin vähentämällä valumia ja lisäämällä veden tunkeutumista maaperään, mikä lataa pohjavesivarastoja. Mutta koska aavikot määritellään niiden sademäärien perusteella, ei veden varastoinnin perusteella, se ei lopulta voi pysäyttää aavikoitumista.

luin äskettäin, että metsitys Saharassa alentaisi maapallon albedoa siinä määrin, että metsittäminen itse asiassa pahentaisi asiaa. Pitääkö tämä ennuste paikkansa?

jos ymmärsin oikein, tässä on kyse siitä, että puiden istuttaminen aavikolle vähentäisi albedoa (eli auringon säteilyn määrää, joka heijastuu takaisin avaruuteen), mikä saattaa johtaa siihen, että maapallo absorboi enemmän energiaa ja siten lisää lämpenemistä. Vaikka tämä on sinänsä aiheellinen huolenaihe, ilmastojärjestelmä on sitä monimutkaisempi. Tämän yksittäisen vaikutuksen tarkasteleminen erikseen ei riitä vastaamaan kysymykseen.

Viime kädessä ratkaisevaa on, löytääkö tämä ylimääräinen energiamäärä, jonka maan pinta absorboi, tiensä ulos maapallon ilmastojärjestelmästä. Ei vain ulos pinnasta ja ilmakehään, vaan myös ulos ilmakehästä ja takaisin avaruuteen.

maahan tuleva auringonvalo (auringon säteily) on vasemmalla keltaisena. Pitkäaaltoinen (maanpäällinen) säteily, joka lähtee maasta, on oikealla, beigessä. (Kuva: K. Trenberth, J. Fasullo ja J. Kiehl)

kun pinta on absorboitunut, energiaa voi päästä ilmakehään eri prosessien kautta, mukaan lukien:

• kuten ” maasäteily ”(merkitty” pintasäteily ” kuvassa). Maapallo, kuten ihmisruumis ja mikä tahansa kappale, jonka lämpötila ylittää absoluuttisen nollapisteen, lähettää säteilyä.
• johtumisen eli läheisen kontaktin kautta ilmakehään (merkitty kuvassa ”termaalit”).
• ”latenttilämpönä” tai ”höyrystymisenä” kuvassa-tarkoittaen energiaa, joka kuluu veden haihduttamiseen pinnalta.

ilmakehään päästetyn energian määrää todennäköisesti lähinnä pilvet: paksu tai ohut, lähellä pintaa tai korkealla, kullakin on erilainen vaikutus. Lisäksi pilvet riippuvat maapallon ilmakehän kiertoliikkeestä — eli tuulten suunnasta ja voimakkuudesta, sateiden sijainnista jne. Tämän paikallisen albedon vähenemisestä johtuvan pinnalta imeytyvän lisäenergian kohtalo ei siis viime kädessä riipu pelkästään puuston paikallisesta lisääntymisestä tai paikallisista olosuhteista, vaan siitä, miten nämä olosuhteet voivat vaikuttaa ja vuorostaan vaikuttaa maailmanlaajuisiin ilmiöihin.

alla olevissa kuvissa on joitakin esimerkkejä Sahelin maaperän ja vesien suojelusta. Otin ne Abraha Atsbehan kylässä Tigrayn alueella Pohjois-Etiopiassa, ja ne ovat osoitus merkittävästä ympäristön kunnostuksesta kylässä, joka lähes hylättiin noin 30 vuotta sitten!

tosin nämä ovat pieniä piirteitä, mutta jos siristät, näet rivejä pelloilla: nämä ovat rivejä Suorakulmaisia kuoppia, noin 1 metrin syvyydessä, jossa vesi kerääntyy sateiden aikana ja tunkeutuu hitaasti pohjaveteen. Kuva: Alessandra Giannini

tarkistuspato, jolla vähennetään alajuoksun valumia. Kuva: Alessandra Giannini

kaivo käsipumpulla — pohjavesi on niin lähellä pintaa, että vesi valuu ilman pumppaustakin! Valokuva: Alessandra Giannini

sai kysymyksen ilmastonmuutoksesta? Kiinnostaako luonnonsuojelu? Jos haluat lähettää kysymyksen, jätä kommentti alle, lähetä meille Instagram tai lähetä meille sähköpostia täällä.