Susza w obecnych czasach jest poważnym problemem cywilizacyjnym, uderzającym bezpośrednio w naszą działalność gospodarczą, głównie w sektorach: energetycznym, rolniczym i przemysłowym. Również jej wpływ ujemny coraz bardziej zaznacza się w ekosystemach lądowych.
Suszy najczęściej towarzyszą fale upałów, a także, gdy ich okres się wydłuża, dają o sobie znać wielkoskalowe pożary.
—-
W pracy „Increased future occurrences of the exceptional 2018–2019 Central European drought under global Warming” [„Zwiększona liczba przyszłych wystąpień wyjątkowej suszy w Europie Środkowej w latach 2018–2019 w warunkach globalnego ocieplenia”], która miała swoją premierę 6 sierpnia 2020 roku w czasopiśmie Scientific Reports, naukowcy z Niemiec i Czech pod kierownictwem Vittala Hari z Centrum Badań Środowiskowych UFZ-Helmholtz w Lipsku, wykorzystali dane sięgające roku 1766, aby stwierdzić, że dwuletnia susza 2018-2019 była największą i najcięższą zarejestrowaną w historii suszą, od co najmniej 250 lat.
Naukowcy oszacowali, że w drugiej połowie XXI wieku liczba ekstremalnych dwuletnich susz wzrośnie aż siedmiokrotnie, gdy będzie kontynuowany scenariusz najgorszych emisji „biznes jak zwykle”. Miałoby to drastycznie ujemny wpływ na 40 milionów hektarów upraw rolnych, czyli w porównaniu z dniem dzisiejszym, byłby to ubytek aż 60 % wszystkich ziem rolnych na świecie.
Symulacje komputerowe pod względem umiarkowanych emisji miałyby wpływ na straty rolne o połowę mniej.
Naukowcy napisali w swojej pracy, że dwuletni okres suszy stanowi znacznie poważniejsze zagrożenie dla roślinności aniżeli jednoletnie z poprzednich lat, ponieważ ziemia nie może się tak szybko zregenerować się po jednym roku suszy.
—-
Rys.1. Anomalie wskaźnika zdrowia klimatu i roślinności (VHI – Vegetation Health Index) w latach 2003, 2018 i 2019. ( a , b , c ) Anomalie średniej temperatury (°C ≤ 30) w okresie letnim (czerwiec–sierpień) dla roku 2003, 2018 i 2019 na podstawie klimatologii z lat 1980–2010 oraz ( d , e , f ) odpowiadające im anomalie opadów (%). ( g , h , i ) Stan roślinności pod względem VHI odpowiednio w latach 2003, 2018 i 2019.
( j ) Roczny rozwój okresu letniego, procent powierzchni o słabej kondycji roślinności (tj. VHI °C ≤ 30), oszacowany w regionie środkowoeuropejskim (oznaczonym czarnym prostokątem na panelu g) w latach 2000–2019. Gruba czarna kreskowana linia przedstawia roczną średnią tygodniową VHI w miesiącach letnich, a różowe oznaczenia reprezentują odpowiednio 95 % poziom ufności w oparciu o rozkład próby średniej. W latach 2003, 2015, 2018 i 2019 nastąpiło zaburzenie kondycji roślinności, które objęło ponad 20% regionu środkowoeuropejskiego. Obszar zacieniony na szaro podkreśla lata 2018 i 2019, podczas których słaba kondycja roślinności utrzymuje się na ponad 20 % obszaru środkowoeuropejskiego, kolejno przez 2 lata.
k) Roczne anomalie opadów i temperatury w okresie letnim oszacowane w regionie Europy Środkowej w ciągu 254 lat. Czerwone kropki oznaczają trzy wyjątkowe lata 2003, 2018 i 2019, w których anomalie średniej temperatury latem nad Europą Środkową osiągnęły rekordowo ekstremalne warunki przekraczające 2 °C ; a anomalie opadów wykazują deficyt przekraczający 20 %. Mapy na rysunku są generowane przy użyciu Pythona w wersji 3.7.3 (https://www.python.org/search/?q=Python+3.7.3 ) (Vittal Hari i inni, 2020).
—-
Ponadto, naukowcy stwierdzili, że około jedna piąta regionu Europy Środkowej odnotowała słaby stan roślinności w ciągu ostatnich dwóch lat 2018-2019.
W badaniu tym zdefiniowano Europę Środkową jako obejmującą część Niemiec, Francji, Polski, Szwajcarii, Włoch, Austrii, a także Czechy, Belgię, Słowenię, Węgry, Słowację. Stwierdzono, że w tym regionie Europy ponad 34 procent całkowitej powierzchni gruntów jest intensywnie wykorzystywane do celów rolniczych.
Naukowcy dalej opisują, że gdy w lecie 2003 roku wzrost temperatury był bardziej skoncentrowany w Europie środkowej i południowej, lato 2018 roku charakteryzowało się nieprawidłowym wzrostem w Europie środkowej i północno-wschodniej. Mimo wszystko w obu danych okresach, wzrost temperatury i zmniejszenie opadów deszczu było najsilniejsze w regionie środkowoeuropejskim (rys. 1 d–f), co w końcu doprowadziło do przedłużających się ekstremalnych warunków suszy gdzie ucierpiało mocno rolnictwo.
——-
Podobne badanie przeprowadzone przez zespół naukowy dr Any Bastos z Wydziału Geografii, Uniwersytetu Ludwika Maksymiliana w Monachium – ówczesną kierowniczkę grupy w Instytucie Biogeochemii im. Maxa Plancka w Jenie, w Niemczech, polegało na porównaniu ekstremalnych fal upałów 2018 roku z minionymi podobnymi zdarzeniami w 2010 i 2003 roku.
W artykule „Direct and seasonal legacy effects of the 2018 heat wave and drought on European ecosystem productivity” [„Bezpośredni i sezonowy wpływ spuścizny fali upałów i suszy z 2018 r. na produktywność europejskich ekosystemów”], zaprezentowanym 10 czerwca 2020 roku na łamach czasopisma Science Advances, naukowcy odkryli, że złożone zjawisko ekstremalnych fal upałów i susz w 2018 roku różniło się wyraźnie od tych z 2010 i 2003 roku, tym, że zarówno fala ciepła, jak i susza w Europie Środkowej miały już miejsce w okresie wiosennym.
Dr Ana Bastos mówi w serwisie Carbon Brief, przedstawionym 10 czerwca 2020 roku w artykule Daisy Dunne „Warm spring worsened Europe’s extreme 2018 summer drought, study says” [„Wynika z badań, że ciepła wiosna pogorszyła ekstremalną letnią suszę w Europie w 2018 r.”]:
Warunki wiosenne doprowadziły do wzmocnienia fotosyntezy na początku sezonu wegetacyjnego, ale kosztem silnego wyczerpania gleby i wody. Na zdominowanych przez uprawy obszarach w Europie Środkowej zwiększony wzrost wiosną sprawił, że ekosystemy były bardziej podatne na suszę latem i spowodował on załamanie fotosyntezy.
Warto zaznaczyć, że dodatnie anomalie temperatury były znacznie większe w latach 2003 i 2010 niż w 2018 roku, gdyż ogólnie średnia temperatura powierzchni Ziemi czy w mniejszej skali kontynentu Europy, w pierwszej dekadzie XXI wieku była niższa niż pod koniec drugiej dekady.
Z tego co się jeszcze dowiadujemy z powyższej pracy, to jest to, że rekordowo wysokie temperatury i promieniowanie oraz rekordowo niskie opady w sezonie letnim ograniczały się głównie do Europy Środkowej, jak widać na poniższym rysunku. Jednak w porównaniu z innymi latami w 40-letnim zapisie, rok 2018 zarejestrował najsilniejsze przejście między mokrą zimą/wiosną a suchym latem/jesienią w skali kontynentalnej.
Mapy powyżej pokazują, jak była ciepła i słoneczna wiosna 2018 roku na dużej części kontynentu w porównaniu z innymi latami, w których występowały przede wszystkim fale upałów w okresie letnim. Z kolei w 2018 roku, w niektórych częściach Europy w porze wiosennej wystąpiły również niezwykle ogromne deficyty opadów, jednak nie były one jednolite na całym kontynencie.
—-
Rys.2. Średnia temperatura (na górze), opady (w środku) i promieniowanie słoneczne (na dole) w Europie w miesiącach wiosennych: 2003 (po lewej), 2010 (pośrodku) i 2018 (po prawej). Kolor czerwony oznacza ponadprzeciętne temperatury lub deficyty opadów, natomiast żółty oznacza ponadprzeciętne promieniowanie słoneczne. (Ana Bastos i inni, 2020)
—-
Za pomocą 11 modeli naukowcy przeprowadzili symulacje wegetacji roślin i porównali trzy okresy wiosenno-letnie 2003, 2010 i 2018. Zaobserwowali wówczas duży przyrost roślinności w porze wiosennej ze względu na większe pochłanianie dwutlenku węgla przez rośliny. Jednak utrzymujący się dłuższy wzrost obniżonych opadów deszczu oraz wysokiej temperatury spowodował powstanie ekstremalnego zdarzenia gorąco-suchego w 2018 roku, o którym już była mowa wcześniej w książce. Z kolei zdarzenia wiosenne 2003 i 2010 nie były pod wpływem fal upałów, ale letnie już tak i to z dużą intensywnością.
Dr Ana Bastos w tym samym artykule wyjaśnia dla Carbon Brief:
Na zdominowanych przez uprawy obszarach w Europie Środkowej zwiększony wzrost wiosną sprawił, że ekosystemy były bardziej podatne na suszę latem i spowodował załamanie fotosyntezy latem.
A więc, wniosek z tego wypływa następujący, że wraz z rozpoczęciem lata w 2018 roku i cały czas trwającym od wiosny okresem suszy, wysychające gleby oraz rośliny uwalniały duże ilości dwutlenku węgla do atmosfery doprowadzając do jeszcze większego wzrostu temperatury w regionie środkowej Europy oraz potencjalnie bardziej zwiększonej suszy.
Naukowcy też zauważają, że regiony Europy takie jak Skandynawia, są silnie zalesione i znacznie mniej odczuły wtedy wpływ wzrostu temperatury globalnej i suszy niż bardziej wylesione i o charakterze rolniczym regiony środkowej Europy.
—-