میزان بارندگی مهم نیست، مسئله منشا آن است

به گزارش «ساینس دیلی» (ScienceDaily)، این پژوهش که در مجله Nature Sustainability منتشر شده است، رطوبت جوی را تا مکانی که ابتدا در آن تبخیر شده دنبال می‌کند؛ خواه این تبخیر از اقیانوس رخ داده باشد یا از سطح خشکی مانند خاک، دریاچه‌ها و جنگل‌ها. نور خورشید این سطوح را گرم می‌کند و آب را به بخار تبدیل می‌سازد؛ بخاری که به جو صعود می‌کند و در نهایت به شکل باران بازمی‌گردد.

رطوبتی که منشا اقیانوسی دارد می‌تواند در قالب سامانه‌های بزرگ آب‌وهوایی از جمله رودخانه‌های اتمسفری، باد‌های موسمی و توفان‌های حاره‌ای، از روی قاره‌ها عبور کند. در مقابل، بخشی از بارش‌ها از رطوبتی سرچشمه می‌گیرد که پیش‌تر از سطح خشکی (مانند خاک و پوشش گیاهی) تبخیر شده است. به این نوع بارش «بارش بازیافتی» گفته می‌شود که معمولا سامانه‌های باری محلی‌تر و کم‌دامنه‌تری را تغذیه می‌کند.

این پژوهش نشان می‌دهد سهم نسبی رطوبت اقیانوسی و رطوبت برخاسته از خشکی در بارش‌ها تعیین می‌کند که یک منطقه تا چه اندازه در برابر خشکسالی آسیب‌پذیر است و محصولات کشاورزی آن چقدر بازده خواهد داشت.

«یان جیانگ»، نویسنده اصلی پژوهش و پژوهشگر پسادکتری در دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو می‌گوید: «کار ما مفهوم خطر خشکسالی را بازتعریف می‌کند؛ موضوع فقط این نیست که چقدر باران می‌بارد بلکه این است که این باران از کجا می‌آید. درک منشا بارش و اینکه آیا از منابع اقیانوسی یا خشکی می‌آید، به سیاست‌گذاران و کشاورزان ابزار جدیدی می‌دهد تا پیش از وقوع، تنش خشکسالی را پیش‌بینی و کاهش دهند».

ردیابی منابع رطوبت برای بهبود پیش‌بینی خشکسالی

جیانگ و همکارش، «جنیفر برنی» از دانشگاه استنفورد، با استفاده از نزدیک به ۲۰ سال داده‌های ماهواره‌ای اندازه‌گیری کردند که چه میزان از بارش جهانی از تبخیر روی خشکی آغاز می‌شود. آنها دریافتند زمانی که بیش از حدود یک‌سوم بارش از منشا خشکی باشد، زمین‌های کشاورزی به طور معناداری نسبت به خشکسالی آسیب‌پذیرتر می‌شوند، رطوبت خاک کاهش می‌یابد و افت عملکرد محصول رخ می‌دهد.

به طور کلی، سامانه‌های وابسته به اقیانوس بارش‌های سنگین‌تر و یکنواخت‌تر ایجاد می‌کنند، در حالی که سامانه‌های متکی بر خشکی معمولا بارش‌هایی سبک‌تر و کم‌ترقابل‌پیش‌بینی تولید می‌کنند؛ وضعیتی که محصولات را به ویژه در مراحل رشد که آب حیاتی است، آسیب‌پذیرتر می‌سازد.

این کشف یک روش جدید برای شناسایی مناطق پرخطر و برای برنامه‌ریزی موثرتر مدیریت آب و محصولات کشاورزی ارائه می‌دهد.

جیانگ توضیح می‌دهد: «برای کشاورزان در مناطقی که به شدت به رطوبت با منشا خشکی وابسته‌اند؛ مانند بخش‌هایی از غرب میانه آمریکا یا شرق آفریقا دسترسی محلی به آب به عامل تعیین‌کننده موفقیت محصول تبدیل می‌شود. تغییرات در رطوبت خاک یا جنگل‌زدایی می‌تواند تاثیرات فوری و زنجیره‌ای بر عملکرد محصولات داشته باشد».

دو منطقه با خطر فزاینده: غرب میانه آمریکا و شرق آفریقا

این پژوهش دو کانون برجسته جهانی را شناسایی می‌کند: غرب میانه آمریکا و شرق آفریقای حاره‌ای.

در غرب میانه آمریکا، جیانگ اشاره می‌کند که خشکسالی‌ها در سال‌های اخیر با وجود جایگاه این منطقه به عنوان یکی از پربازده‌ترین نواحی کشاورزی جهان، فراوان‌تر و شدیدتر شده‌اند.

او می‌گوید: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که وابستگی بالای غرب میانه به رطوبت با منشا خشکی، از خاک‌ها و پوشش گیاهی اطراف، می‌تواند خشکسالی‌ها را از طریق آنچه ما آن را حلقه‌های بازخورد بارش می‌نامیم، تشدید کند. وقتی زمین خشک می‌شود، تبخیر کاهش می‌یابد که به نوبه خود به کاهش بارش‌های آینده منجر می‌شود؛ چرخه‌ای خودتقویت شونده از خشکسالی».

از آنجا که این منطقه سهم بزرگی در بازار جهانی غلات دارد، اختلال در تولید آن می‌تواند تأمین غذا را بسیار فراتر از مرز‌های آمریکا تحت تأثیر قرار دهد. به گفته جیانگ، کشاورزان غرب میانه ممکن است نیاز داشته باشند بر حفظ رطوبت خاک، بهینه‌سازی آبیاری و زمان‌بندی راهبردی کاشت تمرکز کنند تا خطر تشدید خشکسالی‌های پی‌درپی را کاهش دهند.

شرق آفریقا با چالشی متفاوت، اما به همان اندازه جدی روبه‌رو است. گسترش سریع زمین‌های کشاورزی و نابودی مداوم جنگل‌های بارانی مجاور، منابع رطوبتی‌ای را تهدید می‌کند که بارش منطقه به آنها وابسته است.

جیانگ می‌گوید: «این وضعیت یک تعارض خطرناک ایجاد می‌کند. کشاورزان برای تولید غذای بیشتر جنگل‌ها را پاک‌سازی می‌کنند؛ اما همان جنگل‌ها به تولید بارشی کمک می‌کنند که محصولات به آن وابسته‌اند. اگر این منبع رطوبت از بین برود، امنیت غذایی محلی با خطر بیشتری مواجه خواهد شد».

او اضافه می‌کند که این منطقه هنوز فرصت اقدام دارد: «شرق آفریقا در خط مقدم تغییر قرار دارد؛ اما هنوز زمان برای عمل وجود دارد. مدیریت هوشمندانه زمین مانند حفاظت از جنگل‌ها و احیای پوشش گیاهی می‌تواند بارش را حفظ کند و امکان تداوم رشد کشاورزی در بلندمدت را فراهم آورد».

پیشبرد برنامه‌ریزی هوشمند اقلیمی برای زمین و آب

کار جیانگ چارچوب جدیدی معرفی می‌کند که تصمیم‌های مربوط به کاربری زمین، الگو‌های بارش و برنامه‌ریزی کشاورزی را به هم پیوند می‌دهد. این رویکرد ممکن است با افزایش تلاش مناطق مختلف برای تقویت تاب‌آوری در برابر خشکسالی، اهمیت بیشتری پیدا کند.

این پژوهش همچنین یک روش نقشه‌برداری مبتنی بر ماهواره ارائه می‌دهد که می‌تواند به هدایت سرمایه‌گذاری‌ها در آبیاری، حفظ آب در خاک و حفاظت از جنگل‌ها برای کمک به تثبیت بارش منجر شود.