I en studie utförd i en av världens äldsta och mest biologiskt mångsidiga öknar, Indiana University-Purdue University Indianapolis forskare utforskar ursprunget till andra vatten än regn och identifierar flera ursprung. Studien, med stöd av National Science Foundation, är den första som rapporterar att havet inte är den enda källan till livslång dimma och dagg för många växter och djur som lever i Namiböknen.

Att förstå källorna till vatten är avgörande för att utveckla ekologiska modeller av torra miljöer och är nyckeln till att förstå hur växter och djur försörjer sig själva och fungerar under nuvarande eller framtida klimat.

Dimma och - i mindre grad - dagg är avgörande källor till fukt i denna ökenmiljö. "Att veta exakt var dimman och daggen kommer ifrån kommer att hjälpa oss att förutsäga tillgången på vatten utan nederbörd i framtiden, både i Namib och på andra håll, sa Lixin Wang, en ekohydrolog och biträdande professor i geovetenskap vid School of Science vid IUPUI, som ledde den nya studien. "Med denna kunskap, vi kanske kan bestämma sätt att skörda nya vattenkällor för potentiell användning i situationer med vattenbrist."

Förvånande, dimma som inte härrörde från havet stod för mer än hälften av de totala dimhändelserna i Namib under den ettåriga IUPUI-studien. Grundvatten-härledd dimma var den mest betydande lokalt genererade dimman, tjänar som en källa till mer än en fjärdedel av öknens dimma. Markvatten, som härrör från nederbörd och ligger under ytan men ligger högre än grundvattnet, befanns också av forskarna vara en oväntad källa till fukt.

torrland, som förutom öknar inkluderar uttorkade men icke-ökenområden på Great Plains och sydvästra USA, täcker cirka 40 procent av jordens landyta och är hem för uppskattningsvis 2,5 miljarder människor. Med global uppvärmning, fler områden i USA och runt om i världen blir torrare och mer ökenliknande.

"Torrlandsekosystem har några av de lägsta årliga nederbördsmängderna som registrerats på jorden, sa Tom Torgersen, programansvarig vid National Science Foundations avdelning för geovetenskaper. "Att överleva, dessa ekosystem återvinner vatten i form av dimma och dagg. På de torraste platserna på planeten, även till synes mindre delar av vattnets kretslopp, som dimma och dagg, bli stora och är avgörande för att hålla miljön levande och fungerande."

Liksom andra torra ekosystem över hela världen, Namib kommer sannolikt att uppleva förändringar i sin hydrologiska cykel som svar på globala klimatförändringar. Med tanke på det överflöd och betydelsen av dimma och dagg i denna öken, det ger en idealisk plats för att studera vatten som inte är regn.

Namib, som gränsar till Atlanten för 1, 243 miles med temperaturer från under 32°F (0°C) till 140°F (60°C), är nästan helt utan ytvatten. Många delar av Namib får praktiskt taget inget regn. Vissa år är regnfria; andra år, det kanske bara kommer en eller två tum regn, även om vissa områden kan få så många som fyra tum. Men Namib stöder en mängd olika specialanpassade organismer, såsom en skalbagge som skördar dimmor. De flesta av Namibs växter och djur tros få fukt från dimma eller dagg under regnlösa perioder för att kunna överleva.

Dimma består av små droppar vatten suspenderade i luft, och dagg består av små droppar som bildas på växternas yta, jord och andra föremål på marken.

Wangs forskning fokuserar på skärningspunkten mellan hydrologi, ekologi och isotopgeokemi. Han använde analys av stabila isotoper i vatten-samma grundämne med olika neutrontal i kärnorna, till exempel väte och syre-för att spåra ursprunget till vatten utan regn. I framtida forskning, han planerar att utforska mekanismerna genom vilka grundvatten och jordvatten blir dimma och dagg. Det långsiktiga målet är att expandera denna ekohydrologiska forskning bortom Namib till en global skala.

"Non-rainfall Water Origins and Formation Mechanisms" publiceras online i Vetenskapliga framsteg . Studieförfattare, tillsammans med Wang, är Kudzai Farai Kaseke och Mary K. Seely. Kaseke är en IUPUI-doktorand i Wangs grupp som följde med Wang i fältforskningen för studien och är den första författaren till denna publikation. Seely är en ökenekolog och tidigare chef för Gobabeb Research and Training Center i Namibia som har studerat Namib i mer än ett halvt sekel.