Aproape 40% din suprafața terestră a lumii ar putea fi
caracterizată de condiții climatice uscate în ultimele trei
decenii ale acestui secol, potrivit unui nou studiu publicat în
revista Environmental Research Letters. Cercetarea,
realizată de o echipă coordonată de Yifei Cai, de la Academia
Chineză de Silvicultură, analizează modul în care s-ar putea
modifica distribuția globală a terenurilor uscate până în
perioada 2071–2100 și acordă o atenție deosebită unui factor
care poate modifica semnificativ aceste estimări: felul în care
vegetația reacționează la creșterea concentrației de dioxid de
carbon din atmosferă.
40% din suprafața terestră a lumii va deveni aridă Foto: Shutterstock
Autorii estimează că terenurile uscate reprezentau aproximativ
38,58% din suprafața terestră a lumii, fără Antarctica, în
perioada 1994–2023. În funcție de scenariul climatic luat în
calcul, această proporție ar putea ajunge la 39,31–40,28% în
perioada 2071–2100, iar în scenariul cu cele mai ridicate emisii
analizat în studiu suprafața ar putea crește cu aproximativ 2,37
milioane de kilometri pătrați față de perioada de referință.
Cifra nu înseamnă că 40% din suprafața planetei se va
transforma în deșert. Studiul folosește termenul de „drylands”
pentru a desemna o categorie climatică mult mai largă, în care
intră regiuni subumede uscate, semiaride, aride și hiperaride.
Ce înseamnă, de fapt, „teren uscat”
În studiul cercetătorilor, terenurile uscate sunt definite prin
intermediul indicelui de ariditate, un indicator care exprimă
raportul dintre cantitatea de precipitații și evapotranspirația
potențială, adică necesarul de apă care ar putea fi transferat în
atmosferă prin evaporare și transpirația vegetației în anumite
condiții climatice. Regiunile cu un indice de ariditate mai mic de
0,65 sunt încadrate în categoria terenurilor uscate.
Această categorie cuprinde mai multe tipuri de climă, motiv
pentru care un teren clasificat drept „dryland” nu este neapărat
un deșert. În perioada 1994–2023, zonele semiaride reprezentau
aproximativ 14,72% din suprafața continentală analizată de
cercetători, cele aride aproximativ 11,24%, regiunile subumede
uscate aproximativ 6,35%, iar cele hiperaride aproximativ 6,27%.
Împreună, aceste categorii ajungeau la aproximativ 38,58% din
suprafața terestră a lumii, fără Antarctica.
Terenurile uscate s-au extins și în ultimele
decenii
Cercetătorii nu au analizat doar evoluția proiectată pentru
sfârșitul secolului, ci au urmărit și modul în care suprafața
terenurilor uscate s-a modificat în perioada 1960–2023. Datele
analizate indică o tendință generală de extindere a acestor
regiuni, însă ritmul nu a fost constant de-a lungul întregii
perioade.
Pentru intervalul analizat, rata medie de extindere a fost
estimată la aproximativ 39.100 de kilometri pătrați pe an, în
timp ce autorii observă că ritmul de extindere a încetinit în
ultimele decenii. Evoluția a fost, de asemenea, diferită de la o
regiune la alta, deoarece perioadele de uscare din anumite zone au
fost însoțite de tendințe de umezire în alte părți ale lumii.
Această evoluție este importantă pentru modul în care trebuie
citită estimarea globală, deoarece procentul total al terenurilor
uscate reprezintă rezultatul modificărilor produse în mai multe
direcții, nu o transformare uniformă a întregii suprafețe
terestre.
Ce se poate întâmpla până în 2100
Pentru a estima evoluția viitoare, cercetătorii au utilizat mai
multe scenarii climatice, care presupun niveluri diferite ale
emisiilor de gaze cu efect de seră. Pentru perioada 2071–2100,
rezultatele indică o proporție globală a terenurilor uscate
cuprinsă între 39,31% și 40,28%.
În scenariul SSP1-2.6, asociat unor niveluri mai reduse ale
emisiilor, terenurile uscate ar urma să reprezinte aproximativ
39,31% din suprafața terestră. Comparativ cu perioada 1994–2023,
acest lucru ar însemna o creștere de aproximativ 1,09 milioane de
kilometri pătrați.
În scenariul SSP5-8.5, care presupune niveluri foarte ridicate
ale emisiilor, proporția ar putea ajunge la 40,28%, iar suprafața
suplimentară ar fi de aproximativ 2,37 milioane de kilometri
pătrați.
Aceste modificări nu ar avea însă forma unei singure suprafețe
compacte care să se extindă pe glob, ci ar rezulta din schimbările
produse în numeroase regiuni și din trecerea unor teritorii între
diferite categorii de ariditate.
De ce este important dioxidul de carbon
Unul dintre elementele centrale ale cercetării este modul în
care autorii au introdus în calcule răspunsul fiziologic al
plantelor la creșterea concentrației de CO₂ din atmosferă.
Plantele schimbă gaze cu atmosfera prin structuri numite stomate,
iar atunci când concentrația de dioxid de carbon crește, multe
plante își pot reduce deschiderea stomatelor și, implicit,
pierderea de apă prin transpirație. Acest mecanism poate influența
cantitatea de apă transferată din vegetație către atmosferă și,
prin urmare, modul în care este calculată evapotranspirația.
Aspectul este important deoarece indicele de ariditate utilizat în
studiu este calculat pornind de la relația dintre precipitații și
evapotranspirația potențială. Dacă răspunsul vegetației la
creșterea concentrației de CO₂ este inclus în calcul, rezultatul
poate fi diferit față de situația în care acest mecanism nu este
luat în considerare.
Fără efectul fiziologic al CO₂, suprafața
estimată este mai mare
Pentru a vedea cât de mult influențează acest mecanism
rezultatele, cercetătorii au realizat și simulări în care efectul
fiziologic al creșterii concentrației de CO₂ asupra vegetației
nu a fost inclus.
În scenariul SSP5-8.5, această variantă duce la o estimare de
aproximativ 42,11% din suprafața terestră pentru terenurile uscate
în perioada 2071–2100, comparativ cu 40,28% atunci când efectul
fiziologic al CO₂ este inclus în calcul.
Diferența calculată de autori este de aproximativ 2,44 milioane
de kilometri pătrați. Rezultatul arată că modul în care este
reprezentată evapotranspirația vegetației în modelele climatice
poate influența substanțial estimarea suprafeței globale a
terenurilor uscate.
Autorii subliniază astfel importanța includerii răspunsului
fiziologic al plantelor atunci când sunt realizate proiecții
privind evoluția aridității la nivel global.
Australia, estul Braziliei și nordul Africii,
printre regiunile unde sunt proiectate schimbări
Modificările identificate în studiu nu sunt distribuite uniform
pe glob, iar unele regiuni apar mai clar în proiecțiile privind
schimbarea condițiilor de ariditate.
Australia este una dintre regiunile în care cercetătorii
identifică modificări importante, iar schimbări sunt proiectate și
în estul Braziliei și în nordul Africii. În același timp,
modelarea indică și regiuni în care condițiile ar putea evolua în
sens opus.
Peisaj dezolant cu un lac din România rămas fără apă. Pe pământul crăpat au rămas scoici
Unele zone din nordul și nord-vestul Chinei, de exemplu, sunt
indicate de cercetători ca regiuni în care tendințele de umezire
ar putea continua.
Prin urmare, modificarea suprafeței globale a terenurilor uscate
este rezultatul unor schimbări geografice diferite, în care uscarea
anumitor regiuni poate fi însoțită de creșterea umidității în
altele.
Aproximativ 13% din suprafața terestră ar putea
trece prin schimbări importante
Procentul global al terenurilor uscate nu surprinde singur
amploarea modificărilor geografice proiectate de cercetători. O
regiune poate ieși dintr-o categorie de teren uscat, în timp ce o
altă regiune poate intra în aceeași categorie, astfel încât
modificarea procentului global să fie mai mică decât amploarea
schimbărilor produse la nivel regional.
În scenariul SSP5-8.5, autorii estimează că aproximativ 13% din
suprafața terestră ar putea fi afectată de schimbări importante
între regiuni caracterizate de tendințe de uscare și regiuni
caracterizate de tendințe de umezire.
În același scenariu, aproximativ 11,4% din suprafața terestră
ar putea trece de la o stare caracterizată prin uscare către una
caracterizată prin umezire.
Aceste estimări se referă la schimbarea stării climatice a
regiunilor și nu la transformarea lor automată în deșerturi.
Zonele aflate la limita dintre categoriile de
ariditate
O atenție deosebită este acordată regiunilor aflate în
apropierea limitelor dintre diferitele categorii de terenuri uscate.
Clasificarea se bazează pe praguri ale indicelui de ariditate,
astfel încât modificări ale temperaturii, precipitațiilor sau
evapotranspirației pot determina trecerea unei regiuni dintr-o
categorie în alta.
Acest lucru este relevant mai ales pentru zonele de tranziție,
unde diferențele dintre două categorii climatice pot fi relativ
mici, iar modificarea condițiilor atmosferice poate schimba
clasificarea unei regiuni fără ca aceasta să sufere o transformare
radicală a peisajului.
Cercetătorii subliniază, în acest context, importanța unei
metodologii comune pentru definirea și măsurarea terenurilor
uscate, deoarece rezultatele pot varia în funcție de datele
climatice utilizate și de metodele prin care sunt calculate
componentele indicelui de ariditate.
Ce legătură are fenomenul cu agricultura și
disponibilitatea apei
Modificarea condițiilor climatice de ariditate poate avea
legătură cu disponibilitatea apei pentru ecosisteme și activități
agricole, însă studiul nu calculează direct suprafața agricolă
care ar urma să fie pierdută până în 2100 și nici cantitatea de
apă disponibilă pentru populație în fiecare regiune.
În zonele în care cererea atmosferică de apă crește în
raport cu precipitațiile, bilanțul apei poate deveni mai
nefavorabil pentru vegetație, iar umiditatea solului poate fi
influențată. Efectele concrete asupra agriculturii depind însă de
condițiile locale și de factori precum tipul solului,
precipitațiile, irigațiile, utilizarea terenurilor și modul de
gestionare a resurselor de apă.
Din acest motiv, suprafața globală a terenurilor uscate este un
indicator climatic, nu o estimare directă a terenurilor agricole
care vor deveni neproductive.
Terenurile uscate nu înseamnă automat deșert
O regiune încadrată în categoria „drylands” nu este, prin
definiție, un deșert. Categoria include și regiuni semiaride sau
subumede uscate în care există vegetație și activități
agricole.
Deșertificarea este, la rândul său, un proces distinct, care
poate fi influențat de mai mulți factori, printre care schimbările
climatice, utilizarea terenurilor, degradarea solului, defrișările,
pășunatul excesiv și supraexploatarea resurselor de apă.
Prin urmare, o creștere a suprafeței clasificate climatic drept
teren uscat nu poate fi echivalată cu o creștere identică a
suprafeței deșerturilor.
De ce estimările diferă de cele ale unor studii
anterioare
Cercetarea pornește și de la diferențele existente între
estimările privind evoluția viitoare a terenurilor uscate. Unele
studii anterioare au proiectat o extindere mai mare a acestor regiuni
până la sfârșitul secolului, în anumite scenarii ajungându-se
la estimări de aproximativ jumătate din suprafața terestră sau
chiar mai mult.
Clima redesenează harta comerțului mondial. De ce Arctica devine o nouă miză geopolitică
Autorii noului studiu leagă o parte dintre aceste diferențe de
modul în care este calculată evapotranspirația și, în special,
de reprezentarea răspunsului fiziologic al vegetației la creșterea
concentrației de CO₂.
În simulările lor, includerea acestui efect conduce la o
suprafață proiectată mai mică a terenurilor uscate decât în
scenariul în care efectul fiziologic al CO₂ este ignorat.
Ce limite are studiul
Estimările prezentate de cercetători sunt proiecții climatice
și depind de scenariile și modelele utilizate. Indicele de
ariditate oferă o modalitate de a descrie condițiile climatice, dar
nu poate surprinde toate elementele care determină disponibilitatea
efectivă a apei într-o regiune.
Irigațiile, utilizarea apei subterane, modificarea terenurilor
agricole, practicile de gestionare a solului și alte intervenții
umane pot schimba condițiile locale fără ca aceste modificări să
fie reflectate integral de un indicator climatic global.
În același timp, efectul fiziologic al CO₂ asupra plantelor
diferă între ecosisteme, iar rolul vegetației în
evapotranspirație nu este același în toate regiunile. Aceste
elemente reprezintă factori care trebuie luați în considerare
atunci când sunt interpretate proiecțiile privind evoluția
terenurilor uscate.
Cât ar putea ajunge suprafața terenurilor
uscate până la sfârșitul secolului
În perioada 1994–2023, terenurile uscate reprezentau
aproximativ 38,58% din suprafața terestră a lumii, fără
Antarctica, potrivit calculelor prezentate în studiu. Pentru
perioada 2071–2100, cercetătorii estimează o proporție cuprinsă
între 39,31% și 40,28%, în funcție de scenariul climatic.
În varianta SSP5-8.5, creșterea față de perioada de referință
ar fi de aproximativ 2,37 milioane de kilometri pătrați. Atunci
când efectul fiziologic al creșterii concentrației de CO₂ asupra
vegetației nu este inclus în calcul, aceeași proiecție ajunge la
aproximativ 42,11%.
Studiul identifică în același timp regiuni în care condițiile
climatice ar putea deveni mai uscate și regiuni în care sunt
proiectate tendințe de umezire, printre exemplele menționate de
autori aflându-se Australia, estul Braziliei, nordul Africii, dar și
anumite zone din nordul și nord-vestul Chinei.
Cercetarea arată astfel că evoluția terenurilor uscate depinde
nu numai de scenariul privind emisiile viitoare, ci și de modul în
care modelele climatice descriu interacțiunea dintre temperatură,
precipitații, vegetație, evapotranspirație și concentrația de
dioxid de carbon din atmosferă.
