Kuivuus on yhä enemmän amerikkalaisten ja huolestuneiden kansalaisten mielissä kaikkialla. Länsi-Yhdysvallat on kokenut hirvittävän kuivuuden jaksoja kautta historian, ja ilmastonmuutoksen syytetään aiheuttavan äärimmäisiä säävaihteluita monilla muilla alueilla. Sateen puutteen aiheuttajien ymmärtäminen auttaa muotoilemaan politiikkoja ja valintoja, jotka voivat pahentaa tai vähentää kuivuuden vaikutuksia.
Kuivuuden fyysiset syyt
NASA Earth Observatory listaa kolme kuivuutta aiheuttavaa tekijää. Nämä ovat toisiinsa liittyviä, luonnossa esiintyviä ilmiöitä, jotka määräävät kuivuuden sijainnin, vakavuuden ja esiintymistiheyden.
V altamerten ja maan lämpötila
Sade on seurausta luonnollisesta prosessista, jossa:
- Vesi haihtuu maan pinn alta joko vesistöistä tai maasta.
- Sitten kosteus tiivistyy ilmakehään.
- Lopuksi kosteus tiivistyy ja putoaa jälleen maahan.
Prosessia ohjaa auringon lämpö; mitä kuumempi se on, sitä suurempi haihtumisnopeus. Näin ollen, jos v altameren tai maan pinnan lämpötila on suhteellisen viileä tietyllä alueella, kuivuutta voi esiintyä alueilla, jotka ovat riippuvaisia näistä kosteuslähteistä. Esimerkiksi kylmät lämpötilat Tyynellä v altamerellä päiväntasaajan lähellä korreloivat yleensä Yhdysv altojen länsi- ja keskiosien vähäiseen sateeseen.
Ilman kiertomallit ilmakehässä
Laajamittainen säämalli, mukaan lukien sateiden jakautuminen, johtuu suurelta osin ilmakehän ilmankierrosta. Kun kuuma ilma nousee ja laajenee, se luo kontrastisen ilmavirran viileämmiltä alueilta, joissa ilma tiivistyy ja laskeutuu. Tämä aiheuttaa ilmavirtoja, jotka siirtävät kosteutta ympäri ilmakehää ja johtavat erilaisiin sadekuvioihin eri alueilla.
Kun pintalämpötiloissa ilmenee poikkeavuuksia, tyypilliset ilmankiertomallit muuttuvat, mikä tarkoittaa, että myös sadekuviot muuttuvat. Tämä johtaa keskimääräistä korkeampiin sateisiin joillakin alueilla ja kuivuuteen toisilla. El Nino ja La Nina ovat hyviä esimerkkejä ilmavirtojen suuresta vaihtelusta, joka liittyy usein kuivuuteen sellaisissa paikoissa kuin Afrikassa, Australiassa, Intiassa, Brasiliassa ja Havaijilla.
Kosteuden määrä maaperässä
Maaperän kosteus vaikuttaa pilvien muodostumiseen tai sen puutteeseen paikallisemmalla tasolla. Kun maaperä on kostea, pintailman lämpötilat pysyvät viileämpänä, koska enemmän auringon energiasta imeytyy haihtumisprosessissa. Jos maa on kuiva, ei pilven muodostumista aiheuttavalla kosteudella ole paikallista lähdettä. Tämä johtaa korkeampiin pintalämpötiloihin, mikä tekee maasta vieläkin kuivemman. Kierto rakentuu itsestään ja johtaa pitkäaikaisiin kuivuuteen.
Ihmisyhteys
Kuivuutta aiheuttavien meteorologisten tekijöiden lisäksi myös ihmisen toiminta voi olla tekijä. Ihmisen toiminta on vähentänyt sademäärää monilla alueilla maailmassa. Joskus ihmisten, kasvien ja eläinten vedenkulutus ja kulutuksen ajoitus vaikuttavat joskus siihen, kuinka paljon vettä on myöhemmin saatavilla ihmisille, kasveille ja eläimille. Näin ollen kuivuutta voidaan pitää myös kysynnän ja tarjonnan epätasapainona.
metsien hävittäminen
Laaja metsien hävittäminen voi edistää kuivuutta erityisesti alueilla, joilla sateet muodostuvat paikallisista vedenkierrosta. Perinteisessä sateessa vesi haihtuu paikallisesta maasta ja vesilähteistä korkean lämpötilan aikana. Vettä täynnä oleva ilma nousee ilmakehään, jossa se jäähtyy ja tulee alas sateena. Tämä on yleistä tropiikissa. Metsät menettävät vettä haihtumalla, mikä ruokkii paikallista vedenkiertoa. Kun metsiä kaadetaan, vettä haihtuu vähemmän, mikä puolestaan vähentää muodostuvien pilvien määrää.
- Tällaista sadetta on 50 %:ssa Yhdysv altojen Keskilännen alueesta, 90 %:ssa Sahelissa Länsi-Afrikassa ja 30-60 %:ssa Amazonissa, mikä tekee niistä haavoittuvia kuivuudelle.
- Amazonit kokevat jo tällaista "itsestään vahvistuvaa kuivuutta" tieteellisen tutkimuksen mukaan.
Maaperän huononeminen
Maaperän huononeminen tapahtuu, kun suojaava kasvipeite, erityisesti metsät, katoaa paljastaen maaperän. Toinen laajalle levinnyt syy on intensiivinen viljely, johon liittyy syväkyntö ja maaperän rakennetta tuhoavien kemikaalien käyttö.
- Peitteen tai rakenteen menetys heikentää maaperän kykyä imeä ja pitää vettä, mikä johtaa valumiseen ja lyhentää veden imeytymisaikaa maaperän syvemmille kerroksille.
- Siksi maaperät kuivuvat nopeasti eivätkä pysty tukemaan kasvien ja viljelykasvien kasvua ja johtavat lyhyellä aikavälillä maatalouden kuivuuteen. Tämän vaikutukset ovat suuremmat Saharan eteläpuolisilla alueilla, joissa 95 % maataloudesta riippuu maatalouden kosteudesta.
- Kun valumista on enemmän ja sadeveden tunkeutuminen ja tihkuminen maaperään vähenee, pohjavettä lisätään vähemmän, mikä johtaa pitkäaikaiseen hydrologiseen kuivuuteen.
Veden kysynnän kasvu
Toisin kuin meteorologinen kuivuus, joka johtuu vain sää- ja ilmasto-olosuhteista, hydrologinen kuivuus johtuu sateiden puutteesta (sade ja lumi) pidemmän ajanjakson aikana ja suuremmasta veden tarpeesta tietyllä alueella kuin on käytettävissä. Veden lähteitä voivat olla luonnolliset järvet ja joet, ihmisen muodostamat teko altaat ja pohjavesi.
- Ihminen käyttää pohjavesivarastoja pumppaamalla juoma-/kotitaloustarpeisiin tai jokivettä kasteluun, mikä voi myös ottaa vettä, mikä edistää hydrologista kuivuutta. Patojen rakentaminen ylävirtaan vesivoimaa varten voi aiheuttaa vesipulaa alajuoksussa. Esimerkiksi ihmisten käyttö lisäsi hydrologisen kuivuuden esiintymistä 100-200 % ja intensiteettiä 8-kertaiseksi Kiinassa (s. 1).
- Yleensä ihmisten käyttö on lisännyt hydrologisen kuivuuden esiintymistiheyttä maailmanlaajuisesti 27 %, Aasiassa 35 %, Amerikassa 25 % ja Euroopassa 20 %.
- Eläimet ja vesieliöt ovat myös riippuvaisia tietyistä järvien ja jokien vedenkorkeuksista selviytyäkseen, ja kasvillisuus riippuu tietyistä pohjaveden tasoista.
Kuivuus syntyy, kun kaikki nämä yhteiset 'tarpeet' ovat suurempia kuin käytettävissä oleva vesimäärä pitkäksi ajaksi. Hydrologisen kuivuuden hillitseminen vaatii pitkän aikavälin hillitsemistä, sillä luonnollisten vesilähteiden latautuminen tapahtuu hitaasti. Kun veden tarve on suuri vähäsateisenä aikana, jolloin joet ja pohjavedet eivät lataudu normaalisti, vaikutukset voivat olla pahemmat.
Ajoitus
Sateen ajoituksella ja vedentarpeella on paljon tekemistä kuivuuden ilmaantumisen kanssa. Vaikka kokonaisvesivarasto on vähäinen, kuivuus ei yleensä ole yhtä huolestuttavaa talvikuukausina, koska kysyntä on paljon vähäisempää kuin kesällä.
Maatalouden kuivuus ilmenee yleensä silloin, kun keväällä ei ole tarpeeksi vettä taimien istuttamiseksi ja sadon menestyksen varmistamiseksi. Kun sade jakautuu enemmän kesällä kuin talvella, suuri osa vedestä menee nopeasti haihtumaan ja valumaan pois sen sijaan, että se varastoituu lumipeitteeksi. Tämä aiheuttaa kuivuutta myöhemmin, kun ihmiset tai luonnonjärjestelmät ovat tottuneet saamaan vettä lumen sulamisesta.
Ilmastonmuutos ja kuivuus
Kun ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta painostetaan yhä enemmän, monet tutkijat tutkivat sen oletettuja vaikutuksia kuivuuteen. Kuten kuivuutta aiheuttavat meteorologiset mekanismit osoittavat:
- Epänormaalit lämpötilan vaihtelut vastaavat epänormaalia sademäärän vaihtelua.
- Lämpötilan nousu saattaa aiheuttaa useammin toistuvia ja vakavampia kuivuuskausia, mikä asettaa ilmastonmuutoksen kuivuuteen tänä päivänä.
- Vuosina 2000–2015 Yhdysvalloissa oli tavallista kuivempaa säätä yli 20–70 prosentilla pinta-alasta.
- Maailman äärimmäisen kuivuuden koettelemat alueet olivat lisääntyneet 1950-luvun 1 prosentista 2000-luvun 3 prosenttiin.
NASA huomauttaa, että on olemassa vakuuttavaa tieteellistä näyttöä siitä, että ilmastonmuutos tekee planeettasta keskimäärin lämpimämmän, mikä tekee helleaalloista voimakkaampia ja kuivuudesta ankarampaa. Manner-Yhdysvalloissa kuivuuden yleisyyden ja vakavuuden odotetaan lisääntyvän koko maassa seuraavien vuosikymmenten aikana.
Kuivia aikoja vastaan suojautuminen
Kuivuuden syyt ovat monimutkaisia, toisiinsa liittyviä ja yhä useammin ihmisen aiheuttamia. Veden säästämiseen on kuitenkin monia tapoja, joista on tulossa yhä enemmän prioriteettia kuivuudesta kärsivillä alueilla. Itse asiassa ihmisten kaikkialla tulisi harkita vesiensuojelun harjoittamista enn altaehkäisevänä toimenpiteenä tulevia kuivuutta vastaan.
