Tidigare, forskare har föreslagit att jordbruksbevattning påverkar medelklimatet i flera regioner i världen. Nya bevis visar nu att detta kylande inflytande är ännu mer uttalat när det gäller extrema klimat.

Bevattning är en viktig metod för att upprätthålla global livsmedelsproduktion och många regionala ekonomier. Även om det bara representerar cirka 2 % av den globala landytan, bevattnade marker står för över 40% av den globala livsmedelsproduktionen. För att möta den växande efterfrågan på mat, bevattningsmängderna har ökat snabbt under det senaste århundradet, med beräknade totala volymer som ökar från cirka 500 km ³ per år i början av 1900-talet till 2, 200–3, 000 km ³ per år omkring 2000.

Bevattning påverkar klimatet

Förutom att öka jordbruksavkastningen, bevattning påverkar också klimatet. Övningen leder i allmänhet till kylning, men effekten är lokal och vanligtvis mycket liten. Denna nedkylning sker eftersom solenergi som kommer till ett bevattningsfält förångar vattnet snarare än att värma upp luften ovanför det fältet. Förutom att det påverkar temperaturen, bevattning kan också ändra nederbördsmönster. I Indien, till exempel, bevattning tros leda till en minskning av nederbörden. Men hur denna praxis påverkar klimat extremer var än så länge okänd.

I en ny studie som kombinerade ansträngningar från forskare från ETH Zürich och Vrije Universiteit Brussel, Belgien, vi kunde kvantifiera denna påverkan. I samarbete med National Centre for Atmospheric Research (NCAR) i Boulder, Colorado, vi utförde ett antal klimatsimuleringar med en avancerad datormodell. Vi finner att bevattning har stor inverkan på extrema temperaturer, med en särskilt stark kyleffekt under årets varmaste dag (-0,78 Kelvin i genomsnitt över bevattnad mark, se figur).

Skär det extrema

Det finns två anledningar till att bevattning har ett starkare inflytande på extrema än på medelklimat. Att börja, bönder bevattnar mest när det är varmt och torrt, så uppenbarligen kommer effekterna under dessa perioder att bli större. Den andra anledningen är mer subtil:regionerna i världen där människor bevattnar är vanligtvis de där temperaturfluktuationer är mycket känsliga för mängden vatten i jorden. Dessa områden är varken torra eller våta, men någonstans däremellan (så kallade "övergångsregioner"). Systematiskt tillföra vatten till jorden genom bevattning gör dessa regioner mindre benägna att drabbas av klimatets nycker.

Maskera regionala uppvärmningstrender?

Våra resultat tyder på att bevattningens inverkan på klimat extremer är mycket mer uttalad än dess påverkan på det genomsnittliga klimatet. Detta är mycket relevant för att förstå det förflutna och möjliga framtida klimateffekter av bevattning, särskilt eftersom den mesta forskningen hittills endast har fokuserat på påverkan på medelklimatet. Den starka responsen tyder också på att bevattning kan ha maskerat uppvärmningstrender för extrema temperaturer i vissa regioner i världen. Nästa steg för forskningen består alltså av att verifiera om bevattningsinducerad kylning har kompenserat för CO2-inducerad uppvärmning.

Vattna världen kontra vattenbrist

Ska vi då börja bevattna hela världen för att minska de negativa konsekvenserna av den globala uppvärmningen? Även om denna idé kan låta attraktiv ur ett klimatperspektiv, vi har sannolikt inte tillräckligt med vatten tillgängligt för det. I Indien, bevattning behövs mest under de varma och torra vårmånaderna. Under denna tid på året, floder matas av smältvatten från Himalaya och det finns en del vatten tillgängligt för bevattning. Men i Medelhavet, bevattning är mest nödvändig under de varma sommarmånaderna, och det här är förstås också den tid på året då floderna nästan håller på att torka. Redan idag, vi behöver fem gånger mer vatten för bevattning i Medelhavet än vad som är tillgängligt från floder (enligt våra simuleringar).

När Medelhavet fortsätter att torka ut, vi kommer att ha ännu mindre vatten tillgängligt i framtiden. I ett sådant scenario-där vi inte ens kan upprätthålla dagens bevattningshastigheter-kan vi till och med se en accelererad uppvärmning.