あなたは尋ねました:偉大な緑の壁はサハラの拡大を止めることができますか? -あなたは

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気候、生態学、水

あなたは尋ねました:グレートグリーンの壁はサハラの拡大を止めることができますか?

フェベ-ピアソン/九月18, 2019

“You Asked”は、地球研究所の専門家が科学と持続可能性に関する読者の質問に取り組むシリーズです。 Climate Week NYCとCovering Climate Now initiativeに敬意を表して、今後数週間、気候変動に関するご質問に焦点を当てます。

以下の質問は、私たちのInstagramのページを通じて、私たちのフォロワーの二人によって提出されました。 回答はAlessandra Gianniniによって提供されます。

Alessandra Gianniniは、コロンビア大学の地球研究所内の気候と社会のための国際研究所の気候科学者です。 彼女はアフリカの干ばつに関する研究を行っています。

アフリカの大緑の壁は、サハラ砂漠のアフリカの他の地域へのさらなる拡大を防ぐ唯一の自然な方法ですか?

まず第一に、サハラ砂漠はアフリカの他の地域には拡大していない。 1970年代と1980年代のサヘルでの干ばつは、砂漠の縁(サヘル)での降雨量の減少が植生の減少を引き起こしたため、砂漠が拡大しているように見えました。 しかし、1980年代初頭の土地被覆の衛星観測の出現以来、砂漠の植生がどれくらい北に成長するかは、砂漠の端でどれだけ雨が降るかに依存することが知 数十年から何世紀にもわたってサヘルで雨が降る量は、主に植生の量ではなく、世界の海洋の温度などの非常に大規模な影響によって制御されます。

北アフリカに広大な木の壁を植えることを目的としたプロジェクトであるGreat Green Wallは、サハラ砂漠の拡大を防ぐことはできません。 また、一般的に半乾燥地域に樹木を植えることは降雨量を増加させることはできません。

サハラ砂漠は降雨量が少ないため砂漠である。 それはそれがどこにあるのかのためにほとんど降雨を受けません。 気候学的には、砂漠は大気中の循環パターンのために、両方の半球で南北に約30度の場所にあります。 暖かく湿った空気は赤道付近で上昇し、その後、雨や雪のように落ちる水分を冷却して凝縮します。 したがって、赤道地域は熱帯雨林のような非常に湿った生態系を特徴としています。 この同じ空気は後でサハラ砂漠の上に降りますが、残念ながら、沈んでいる空気は雨につながることができず、その水分のほとんどはとにかく枯渇し 沈み込み運動の緯度は、主にその軸の周りの地球の自転速度によって決定されます。

古気候の時間スケール(数千年から数十万年)では、砂漠の範囲は、地球に到達する日射量の変動に応じて変化する可能性があります。 これは、部分的には、地球の軌道の変化に依存する。 サハラ砂漠は11,000年から5,000年前の間に”緑”でした。 太陽放射の変化は、モンスーンシステムのより大きな極方向の浸透を駆動し、その結果、砂漠の赤道区の端で降雨量を増加させることができます。

このすべては言った、植生カバー、特に農業林業と土壌と水の保全技術を使用している農家が、気候変動に適応する上で有益な尺度である可能性があ 農業林業によって、私は木の列を植えるのではなく、むしろ木や低木を通常の農業慣行に統合することを意味します。 農家は、土壌中の栄養素の取り込みを増加させ、および/または人や動物に追加の栄養入力を提供する典型的な木—自分のフィールドで成長することを可

サヘルの気候変動はそれほど頻繁ではないが、より激しい雨の形を取っている可能性があるという気象観測からの指標であるため、植林は有益で 上記の技術は、雨水を減少させ、帯水層を再充電する土壌への水の浸透を増加させることによって、雨をより効率的に使用することができる。 しかし、砂漠は貯水量ではなく降雨量によって定義されるため、最終的に砂漠化を止めることはできません。

私は最近、サハラ砂漠での植林が地球のアルベドを下げると、植林が実際に問題を悪化させる程度になると読んだ。 この予測は正確ですか?

私が正しく理解していれば、ここでの懸念は、砂漠に木を植えるとアルベドが減少し(すなわち、宇宙に反射される日射量が減少する)、地球に吸収され、より多くのエネルギーが地球に吸収され、温暖化が増加する可能性があるということである。 それ自体は十分に根拠のある懸念事項かもしれませんが、気候システムはそれよりも複雑です。 この単一の効果を単独で考慮することは、質問に答えるには十分ではありません。

最終的に重要なのは、地球の表面に吸収されるこの追加のエネルギー量が地球の気候システムから抜け出すことができるかどうかです。 表面からそして大気に、しかしまた大気からそしてスペースに戻ってだけでなく。

地球に来る太陽光(太陽放射)は、黄色で、左側にあります。 地球から離れて行く長波(地上)放射線は、ベージュで、右側にあります。 (画像:K.Trenberth、J.Fasullo、およびJ. キール)

表面に吸収されると、以下を含むさまざまなプロセスを介してエネルギーを大気に放出することができます:

  • 「地上放射線」(画像内では「表面放射線」と表示されています)として表示されています。 地球は、人体や絶対零度以上の温度を持つ体のように、放射線を放出します。
  • 伝導、または大気との密接な接触(画像内では”熱”と表示されています)を介して。画像の「潜熱」または「蒸発蒸散」としての
  • は、表面から水を蒸発させるために使用されるエネルギーを意味します。

大気中に入ると、エネルギーが宇宙に放出されるかどうかは、主に雲によって決定される可能性が高くなります。 さらに、雲は世界の大気循環、すなわち風の方向と強さ、雨の位置などに依存します。 したがって、最終的には、局所的なアルベドの減少による表面で吸収されるこの追加のエネルギーの運命は、樹木被覆の局所的な増加または局所的な条件にのみ依存するのではなく、これらの条件がどのように影響し、ひいては世界的な現象の影響を受けるかに依存する。

下の写真は、サヘルの土壌と水の保全の例を示しています。 私はエチオピア北部のティグレー地域のAbraha Atsbehaの村でそれらを取った、と彼らは約30年前にほぼ放棄された村のための顕著な環境再転換の証です!

確かに、これらは小さな特徴ですが、目を細めると、フィールドに列が表示されます:これらは、雨の間に水が集まり、ゆっくりと水のテーブルに浸透する約1メー 写真:アレッサンドラ-ジャンニーニ

ダウンロープランオフを低減するためのチェックダム。 写真:アレッサンドラ-ジャンニーニ

ハンドポンプ付きの井戸-水のテーブルは表面に非常に近いので、ポンプを使わなくても水が流れ込んでいます! 写真: Alessandra Giannini

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