Новое исследование показало, что явления Эль-Ниньо часто связаны с засухой в некоторых наиболее уязвимых тропических регионах мира. Связанный с более высокими, чем в среднем, температурами океана в восточной части Тихого океана, Эль-Ниньо, в свою очередь, может влиять на глобальные погодные условия и тропические осадки, и эти изменения могут привести к массовому вымиранию растений, если действуют и другие экстремальные факторы.
«Мы много знаем об Эль-Ниньо с точки зрения его влияния на погоду и ресурсы поверхностных вод», - сказал Курт Соландер, гидролог-исследователь из группы вычислительных наук о Земле в Лос-Аламосской национальной лаборатории и ведущий автор статьи.. «Это новое исследование направлено на то, чтобы показать, как Эль-Ниньо может влиять на содержание влаги в почве, которая контролирует рост растений, пищу, которую мы едим, и сколько воды с земли возвращается в атмосферу посредством испарения».
В статье Соландер и его коллеги из Лос-Аламоса Брент Ньюман и Чунган Сюй проанализировали изменения содержания влаги в почве во влажных тропиках после трех событий «Супер Эль-Ниньо» в прошлом - 1982-83, 1997-98 и 2015-16 гг. Они обнаружили, что в эти годы наиболее резкое и постоянное снижение влажности почвы произошло в таких регионах, как бассейн Амазонки и морская часть Юго-Восточной Азии, причем некоторые изменения потенциально были достаточно значительными, чтобы стать фактором, ответственным за крупномасштабное отмирание растений. Напротив, в некоторых других тропических районах, таких как тропическая Восточная Африка, во время крупных явлений Эль-Ниньо, вероятно, произойдет увеличение влажности почвы.
Команда использовала глобальный набор данных, основанный на компьютерных моделях и исторических спутниковых наблюдениях за поверхностной влажностью почвы. Извлекая данные из корневой зоны во влажных тропиках, прогнозируемые изменения влажности почвы во время супер-Эль-Ниньо можно было изучить в местных масштабах. Команда объединила эти данные с измерениями на месте, собранными в тропиках, чтобы проверить точность спутниковых и компьютерных моделей. Затем они смогли определить способы улучшения оценок изменений влажности почвы во время явлений Эль-Ниньо и показали, что отклики, вызванные Эль-Ниньо, варьировались от значительного увеличения или уменьшения до минимальных изменений по сравнению с тем, что происходит в годы, когда Эль-Ниньо не наблюдается, и в пространственном положении.
Супер Эль-Ниньо обычно происходят каждые 15-20 лет, а явления легкой и средней степени тяжести происходят каждые три-пять лет. Самое непосредственное влияние этой новой информации заключается в том, что она может помочь правительствам или фермерам в этих регионах подготовиться к последствиям снижения влажности почвы или понять, что во время этих событий сельскохозяйственным культурам потребуется больше воды.
«Ученые могут предсказать эти события с умеренной степенью уверенности на три-шесть месяцев вперед», - сказал Соландер. «С этой новой информацией водные менеджеры в этих районах могут, например, регулировать, сколько воды они сохраняют в водохранилище, чтобы компенсировать ожидаемое снижение доступной влаги для местных сельскохозяйственных культур».
Работа является частью текущих исследований в Лос-Аламосе, изучающих пространственные закономерности повторного использования осадков, которые эффективно определяют, сколько влаги растения возвращают в атмосферу. В густонаселенных регионах, таких как бассейн Амазонки, исследователи из Лос-Аламоса надеются получить представление об обратной связи атмосферной влаги с растительностью по мере того, как растения приспосабливаются к климатическому потеплению, что, в свою очередь, помогает исследователям понять, как осадки изменятся в глобальном масштабе.